1907年，70岁的张之洞结束了他在湖北近20年的任期，受命进京。离开湖北，张之洞还是很不舍的。他在湖北苦心经营了十多年，工厂、学校、铁路、新军等等，都搞得有声有色。他整天忙于这些洋务，虽然很累，但是感到很充实，毕竟他是立志要做一番事业的。如今，朝廷调他进京，这就意味着他将要进入中央政府，权力肯定要比以前大。但是，中央政府不止他一个人，人一多，意见就不容易统一，难免要发生冲突，做起事来要受到不少牵制。这和他在地方上的情况很不一样，地方上的事他可以一人说了算，做什么都比较自由。不过，不舍归不舍，毕竟这是升官了，总体说来还是一件好事。
武汉到北京，全程2000多里路，这么远的距离，如果是在10年前，一路的颠簸就够这位70岁的老人受的了。现在就不一样了，京汉铁路已经全线通车一年多，这一年多的时间了，也没出现什么大乱子，火车稳稳当当地在北京和武汉之间穿行。这一次张之洞进京就是坐火车。
火车从武汉出发，一路向北。张之洞坐在他的豪华车厢里没有感到丝毫的不适。透过车窗，他饶有兴致地欣赏着铁路沿线的景致。火车刚从武汉出来时，偶尔还能看到远处的山峰，等过了豫南，一直到北京，目力所及之处，便都是不见边际的大平原。有这千里沃野，应该是衣食无忧了，可是，铁路沿线破旧的民居让张之洞意识到，此时的中国百姓是何等的穷苦。看来，大清国的富强之路还很漫长，张之洞所肩负的责任依然沉重。
其实，慈禧太后在八国联军侵华之后就有意调张之洞进入中央政府，这当中的考虑是多方面的。首先，张之洞在地方任职多年，他的政绩有目共睹，确实是难得的人才，调他进入中央政府，对于巩固清王朝的统治自然是有益处的；其次，慈禧太后在1900年向“万国”开战，这使得她和列强之间的关系变得紧张起来，而张之洞筹划“东南互保”，和洋人的关系搞得不错，调张之洞进京，有助于缓解慈禧太后和洋人紧张的关系；再有就是，张之洞在湖北经营多年，如果他有私心，必然会在湖北培植自己的势力，将他调离湖北，也便于朝廷对他的控制。但是，此时的张之洞并不愿意进京，一来是因为南方的很多大型工程都是他在主持，尤其是粤汉铁路还没有建成，离不开他；二来是张之洞心里清楚，老佛爷刚和洋人打完仗，此时进京，肯定是去收拾残局的，甚至还得在割地赔款的条约上签字，这是要背上千古骂名的事，张之洞无论如何是不会答应的。所以，尽管慈禧太后想调他进京，他还是找足了借口推辞了。
后来，朝廷开始实施“新政”，这倒是很合张之洞的胃口。由于他对“新政”的积极态度，朝廷让他协同参与“新政”，就是借着这个机会，他把在中国延续了近1300年的科举考试给彻底废除了。
1907年，朝廷准备“立宪”。所谓“立宪”，就是要把君主专制的大清国，改成君主立宪的大清国。“立宪”之后，皇帝再也不能独揽大权了，大清国的大小事务都得按照宪法来定。“立宪”是涉及国家根本制度的大事，必须要由有能力的人来主持。而当时的中央政府是找不到合适人选的。庆亲王奕劻营私有术，治国无方，难当大用。1917年奕劻病死，谥号为“密”，是清代亲王谥号中最差的一个字（《谥法》：“追补前过”曰“密”）。而就是这么一个人，竟然是皇族里为数不多的能参政的人。皇族权贵靠不住，只能寄希望于汉族大臣。可是，此时李鸿章已经去世6年，他的继任者不论是经验、声望、能力，都无法担此重任。中央已经无人可用，慈禧太后只能从地方大员里找人来应急。于是，热衷于“新政”的张之洞、袁世凯等人成为朝廷的首选。
在准备“立宪”的背景下调张之洞进京，这与之前的情况已经大为不同。朝廷让他进京主持新政，这是要给他更大的权力，让他做更大的事，是要让他把他在湖北做的那些事放到全国去做。这对张之洞来说无疑是很有诱惑力的。而且，此时的张之洞实力、地位、声望都已经有了极大的提升，他无疑是能够令各界都满意的不二人选。在这种情况下张之洞进入中央政府已经是顺理成章的事了。
而促使张之洞调入北京的直接原因则是军机处的一次政治斗争。当时，庆亲王奕劻和军机大臣瞿鸿机（1850—1918）发生了矛盾。奕劻弹劾瞿鸿机想要“归政”光绪皇帝，这是慈禧太后不能容忍的，瞿鸿机因此获罪，被赶回了老家。随即，朝廷就将瞿鸿机空出来的职位授予了张之洞。于是，张之洞开始了他军机大臣的生涯。
军机大臣任职于军机处，是清代协助皇帝处理军国大事的重要人员。军机处则是清代特有的、用于辅佐皇帝的中枢权力机关。1729年，雍正皇帝出兵西北，为便于军事调度，设军机房，3年后改称为办理军机处，简称军机处。军机处的设立是清代中枢机构的重大变革，标志着清代封建中央集权发展到了顶点。但凡能进入军机处的，都是深得皇帝信任的。事实上，从军机处设立到清末废止，担任过军机大臣的人可谓是寥寥无几，而且大多数都是满族亲贵，汉人担任军机大臣的更是凤毛麟角。此次张之洞进入军机处，足见朝廷对他的重视。
张之洞心里清楚，调他进入中央政府是为了让他来主持“新政”。根据对当时的形势和社会心理状况的分析，张之洞指出，要推行“新政”，首先要解决满汉之间不平等的问题。如果不解决这个问题，将很难缓和民间日益高涨的“排满革命”情绪，同时，也不利于调动汉族地主阶级来维护统治秩序。
早在1904年，张之洞就曾经提出要朝廷解决满汉不平等的问题。但是，慈禧太后却认为，朝廷根本就没有搞满汉不平等，对各族子民都是一视同仁，所谓的满汉不平等，纯粹是一些别有用心之人的污蔑。这倒好，张之洞非但没有解决问题，反倒被老佛爷一番训斥。在这里，也可以感受到慈禧太后搞“新政”是多么的不情愿。
进入军机处的张之洞再提解决满汉不平等的问题，慈禧太后依旧是满脸的不高兴。可是，这次的情况就不同了。首先是张之洞的地位提升了，慈禧太后不好再训斥他；再者，以孙中山为首的革命党四处宣扬“驱除鞑虏，恢复中华”，这是明摆了对满人朝廷不满，同时也从反面验证了张之洞所说的满汉不平等问题是存在的。不得已，慈禧太后只能接受张之洞的提议。
然而，在清政府的官方声明中，他们依然不承认他们搞满汉不平等，声称自从大清建国以来，就一直平等对待满汉各族人民，从来没有搞过什么民族歧视。这样的说法当真是打自己的脸，如果没有搞民族歧视，那男人们脑袋后面的那条辫子是怎么来的？但是，迫于形势，清政府不得不承认满汉不平等的存在。朝廷认为，这是因为一些满人官员在执行民族政策时出现了偏差，曲解了朝廷的本意，导致一些有损汉族同胞利益及尊严的事件。现在，如果存在民族不平等问题，那么希望全国各地百姓积极踊跃上报，朝廷将根据具体情况制定政策，彻底改变这种状况。看来，要让清政府认错，是个艰巨的任务。不过，此后清政府也确实做出了一些努力，比如取消了满汉不通婚、对满汉执法采用双重标准等政策。但是，这些表面工作依旧难以化解社会上对清政府的敌视态度。
1908年，光绪皇帝和慈禧太后先后死去，继位的是年仅3岁的宣统皇帝溥仪。溥仪年幼，无法处理政务，由他的父亲、光绪皇帝的弟弟载沣（1883—1951）任摄政王。趁此时机，满清皇族大肆夺权，试图把汉族官员排挤出权力核心。此时的载沣年仅25岁，却掌握着禁卫军，做了大元帅；载沣的弟弟、21岁的载涛则做上了大清国的训练禁卫军大臣；载沣的另一个弟弟、22岁的载洵更是做了筹备海军大臣。年少带兵的将军不是没有，但是，那些年少成名的将领都是用战功来换取爵位的，而不是借着宗族的名头上位的。这几位手握军权的小伙子明显没有什么战功，难以服众。
皇族的这些举动，让世人看清了所谓的“立宪”不过是为了糊弄天下百姓。张之洞身为朝廷重臣，自然是看不得这些毛头小子胡作非为的。他出于公心，坚决反对载沣等人掌权，而载沣等人又岂会屈服？他们和张之洞展开了激烈的争论，结果，张之洞独木难支，只得请了几个月的病假，以免进一步激化矛盾。慈禧太后声称的“满汉平等”经过载沣等人的演绎，无疑成了个天大的笑话。
载沣等人为了强化自己手中的权力，不仅排挤了张之洞，甚至还动了杀袁世凯的念头。袁世凯手握数万北洋精兵，这可是当时中国最有战斗力的部队。而袁世凯却是汉人，这让满清皇室心中难安。1906年，朝廷为了削弱袁世凯的势力，设陆军部，统辖全国军队，而陆军部的负责人就是满人铁良。
慈禧太后死后，袁世凯的地位更是岌岌可危。对于自己的处境，他心里也清楚。当时朝廷里能帮他说上话的人基本上都已经去世，朝政尽数落入皇族手中。慈禧太后活着的时候，他还能仗着慈禧太后的庇护保全自己；一旦慈禧太后死去，光绪皇帝重新主持朝政，那么袁世凯就危险了——当初光绪皇帝搞戊戌变法，危急时刻让袁世凯出兵帮忙，袁世凯反而占到了慈禧太后一方，使得变法失败，光绪皇帝被慈禧太后软禁。
不过，光绪皇帝死在了慈禧太后的前面，他死后第二天，慈禧太后才跟着死去。看来，光绪皇帝没机会清算袁世凯了。但是，继位的溥仪是光绪皇帝的侄子，摄政的载沣是光绪皇帝的弟弟，慈禧太后只不过是光绪皇帝的姨妈而已。有这层关系在，注定了袁世凯接下来的仕途不会风平浪静。
对于自己将要面临的危险，袁世凯没有坐以待毙。他全力支持溥仪继位，同时又派人去找英国公使，说服英国公使也支持溥仪继位。如此一来，他在新皇帝继位这件事上就有了功劳，也就是所谓的“拥戴之功”。袁世凯希望用自己的拥戴之功来弥补他对光绪皇帝犯下的错误，进而获得载沣等人的谅解。但是，载沣并不买账，他要为光绪皇帝报仇的想法很坚定，袁世凯要大难临头了。
果然，慈禧一死，载沣便开始对袁世凯下手了。载沣指责袁世凯瞒着自己擅自和美国人谈判互派大使，载沣是摄政大臣，瞒着他就等于欺君，欺君当斩。他想以此为借口杀袁世凯。而满清贵族集团的其他成员有不少人也极力怂恿载沣杀袁世凯，他们认为，袁世凯以前本分，那是因为慈禧太后还在，如今慈禧太后死了，袁世凯就没有什么忌惮了，如果不杀他，让他成了气候，就难以除掉他了，大清国也可能要因他而遭殃。在这里不得不说上一句，这些皇族的担心还真不是多余的。虽然不少人鼓动载沣杀袁世凯，但是，袁世凯毕竟不是个小人物，要杀他不是件轻松的事。
出于谨慎，载沣又去找他伯父庆亲王奕劻和军机大臣张之洞，征求他们的意见。奕劻在官场混迹多年，深知杀袁世凯事关重大，他不同意杀袁世凯。张之洞也反对载沣的想法，他认为，皇帝刚继位，如果这时候就杀大臣，那就会使朝廷背上乱杀大臣的恶名，如果开了这么一个头，将来的麻烦那可就大了。张之洞强调，他反对杀袁世凯，不是为了袁世凯，而是为了朝廷的大局。
说张之洞没有私心，那是不可能的。在当时的情况下，他和袁世凯是为数不多的、在中央机构任职的汉族官员，两人都在遭受满族贵族的排挤，可谓是同病相连；另外，两个人对于“新政”又有不少相同的看法，可以说他们在这一点上是盟友关系。此时，两人的共同点大于两人的分歧，帮了袁世凯，张之洞至少不会那么孤立。
张之洞和奕劻这两位重量级人物都反对杀袁世凯，年轻的载沣一下子就没了底气，看来，袁世凯真的不能杀。但是，袁世凯无论如何是不能继续留在朝廷了。1909年初，朝廷发布公告，大意是袁世凯患了足疾，连路都快不能走了，如果再让他担当重任，那就对不起这位有功于朝廷的大臣了。为了能够更好地体恤袁世凯，体现朝廷对臣子的关爱，朝廷同意让他回老家养病。这样的安排让袁世凯心里非常不满，不过，好在没丢了脑袋。
被免了官的袁世凯收拾好行装，一路南下。不过，他没有回老家河南项城，而是去了安阳。这倒不是袁世凯有意抗旨，而是因为他和家里人翻脸了，发誓永远不回项城；而安阳乃是殷商古都，也是风水宝地，袁世凯在这里等待东山再起。很快，1911年的武昌起义又一次让袁世凯回到了中国政局的中心。
这样的结果也是张之洞没有想到的，他帮袁世凯这一把，只是不想让朝廷出更大的乱子，没想到，袁世凯竟然成了逼清帝退位的那个人。
张之洞一心要维护的大清朝，到头来终究是间接地毁在了他自己手上：辛亥革命源于他经营十数载的武汉，逼清帝退位的又是被他救了一命的袁世凯。这样的结局，当真是充满了戏剧性。
事实上，在清末的乱世中，张之洞在担任军机大臣期间并没有太大的发挥空间，尤其是慈禧太后死后，掌权的载沣虽然没有打算除掉张之洞，甚至还对他挺客气。但是，实际上载沣并不重视张之洞的意见，可怜张之洞一片苦心。
1909年初，陕甘总督上书反对朝廷立宪，并以辞职相要挟。张之洞认为，此人的言辞固然不妥，但是，他的衷心却值得肯定，所以，张之洞并不同意让他辞职。而载沣呢，却想着趁机把他的人调到陕甘总督的位置上。这件事让张之洞很是不快。与此同时，有人弹劾津浦铁路的负责人，说他们在修建铁路的过程中贪污。载沣当即决定撤掉这些人，让一批满洲贵族去主持津浦铁路的修建。张之洞再次阻止载沣，认为此举很有可能会引起大规模群体事件。载沣却回复张之洞，他手里握有兵权，不怕百姓闹事。这样的态度就更令张之洞寒心了，载沣敢说出这样的话，这根本就是亡国的征兆。张之洞愤慨之下，竟然吐出血来。
原来，张之洞患有严重的肝病，此时年纪又大了，于是，来自身体和心理的双重折磨最终压垮了这位已入古稀之年的老人。1909年7月，72岁的张之洞一病不起。
