1912年1月1日晚10时，孙中山在南京宣誓就任中华民国临时大总统，发表（临时大总统就职宣言），中华民国宣告成立。此后，南京临时政府颁布了一系列符合民主共和精神、有利于资本主义发展的政治经济文化制度和措施。
以袁世凯为首的反动势力在帝国主义和国内封建势力的支持下，利用掌握了清王朝全部实权的有利条件，采用武力威胁和政治欺骗相结合的卑劣伎俩，通过南北和谈，以逼迫清帝退位为条件，迫使革命派交出政权。在国内反动势力的胁迫面前，软弱的资产阶级革命派不得不作出让步。孙中山在清帝退位、袁世凯赞成共和的条件下被迫同意让出政权。2月12日，清帝溥仪宣布退位，标志着统治中国268年的清王朝连同在中国延续了2000多年的君主专制制度宣告结束。随后，孙中山辞去临时大总统职位。匆忙通过《中华民国临时约法》，企图以此限制袁世凯的权力；南京参议院选袁世凯为临时大总统，袁世凯唆使部下发动兵变，以此作为不去南京任职的借口，而在他的老巢北京就任，且迫使临时参议院北迁。辛亥革命的成果为袁世凯所窃取。
民国成立后，各种社会团体纷纷涌现。湖北地区的党人和士绅发起组织了民社，拥黎元洪为首领：南京成立了统一共和党，以蔡锷、张凤翔、王芝祥等人为总千事；章太炎等人成立了统一党；后统一党与民社、国民协进会等又组成共和党：8月。中国同盟会也联合统一共和党、国民共进会、共和实进会、国民工党等小团体，改组为国民党，孙中山任理事长，黄兴、宋教仁等任理事，而实权掌握在代理事长宋教仁手中。不久以梁启超为头目的民主党亦告成立。
各党派之间为参与把持政权展开了激烈政争。此时孙中山则把主要精力放在经济建设上，致力于铁路建设。衰世凯登上临时大总统宝座后即开始排挤革命势力，破坏《临时约法》，国务总理唐绍仪、陆征祥被迫相继辞职，袁任命其亲信赵秉钧为国务总理。
是年，英国再次发动侵略西藏的战争：日俄签订第三次《日俄密约》，把势力范围进一步扩大到内蒙古地区；沙俄与外蒙古当局订立《俄蒙协约》和《商务专条》，外蒙完全为沙俄所控制，对此中国政府声明“概不承认”：河南宝丰爆发白朗起义，并于1914年改称公民讨袁军：原京师大学堂改称北京大学。
武昌起义后，50天内全国14省和上海先后响应，宣布脱离清朝统治而独立。为统一步调，把革命推向最后胜利，建立全国统一的革命政权不仅十分必要，而且有了现实的基础。但是，在建立政权的过程中，各派势力之间同样存在着激烈的斗争。江、浙地区的立宪派、旧官僚和革命党人组成的上海集团和以黎元洪为代表的首义地区的武昌集团，为了控制未来的临时中央政府，几乎同时发出了筹组中央政权的倡议。
1911年11月11日江苏都督程德全、浙江都督汤寿潜联电沪督陈其美，倡议于上海设立临时议会机关，以处理内外关系。次日程、汤即用苏、浙两省名义电请全国各省派代表来沪，商组临时政府。15日，依据“两省以上代表到会即行开议”的建议，上海、江苏、福建等代表举行第一次会议，正式建立“各省都督府代表联合会”。早在上海方面发出通电前二日（9日），武昌方面已由黎元洪署衔通电各省，请速派代表来鄂商组临时政府。结果，湘、苏、闽、浙、沪等省区都督府和未独立省区直、鲁、豫谘议局派代表至沪与会；赣、粤、桂等省都督府派代表径赴湖北。于是上海各省都督府代表会致电黎元洪、黄兴，要求会议在沪举行；考虑到武昌首义地区的历史地位，20日又议决：“承认武昌为民国中央军政府，以鄂军都督执行中央政务”。武昌方面立予反驳，说“既以湖北为中央军政府，则代表会亦自应在政府所在地。府、院地隔数千里，办事实多迟滞，非常时期，恐失机宜”。接着便派居正等到沪，力争各省代表会在湖北举行。上海方面审时度势，感到不宜再坚持原议，在11月25日议决：“各省代表赴鄂，宜各有一人留沪；赴鄂者议组织临时政府事，留沪者联络声气，以为鄂会后援。”
11月下旬，鄂、湘、闽、鲁、苏、皖、桂、直、豫、浙、川等11省代表23人陆续到达武汉。此时恰值清军攻陷汉阳，武昌危急，因此代表会只得在汉口英租界顺昌洋行内举行。11月30日开第一次会，举谭人凤为议长，会议开至12月10日，主要议决以下事项：
（1）通过《临时政府组织大纲》二十一条；
（2）同意与北方停战，并接受南北方举行“议和谈判”，以推翻清政府、建立共和政体为议和条件。会议期间，江浙联军攻克南京，代表会当即议决：临时政府设于南京；各省代表转到南京开会，俟10省以上代表出席，即开会选举大总统。这时，由于汉阳的失守、南京的光复以及黄兴等自武昌返上海，相对地增强了上海方面的地位，因此，他们又抢先召开会议。南京光复后第三天（12月4日），陈其美、程德全、汤寿潜三都督即邀集各省留沪代表举行会议，决定暂以南京为临时政府所在地，选举黄兴为大元帅、黎元洪为副元帅，由大元帅负责筹组临时政府。对此，黄兴一再推辞，黎元洪不甘居黄兴之下，通电要求取消黄兴的大元帅职位，汉口代表会认为其选举不合法定人数，没有权利选举元帅，这样，上海的选举归于无效。
12月12日，各省代表（共14个省39人）由武汉、上海齐集南京。在14日的代表会上，选出浙江代表汤尔和任议长，并决定于16日选举临时大总统。可是15日浙江代表陈毅向代表会报告说：袁世凯代表到汉时，已表示“袁内阁亦主张共和”。当天，北方议和代表唐绍仪通过胡瑛和王廷从武汉也急电南京各省代表，说袁“极愿平和了结”，“宁会选举，务乞稍缓”。会外袁世凯的插手，会内立宪派和投机政客乘机响应附和，促使代表会作出决定：缓举临时大总统，重又承认上海所举大元帅、副元帅，并在《临时政府组织大纲》中追加一条：大总统未选定以前，其职权由大元帅暂任之。然而因为武昌集团本来就反对关于黄兴为正、黎元洪为副的决议，这时苏浙军人又以汉阳败绩为借口反对黄兴为大元帅，代表会只好在16日改举黎元洪为大元帅，暂驻武昌；黄兴副之，而代行大元帅职权，组织临时政府。但黄兴在得到孙中山即将归国的确讯后，认为组织政府应待孙中山归来决定，因而并未到职。
孙中山是革命派的公认领袖，在全国人民中有崇高的威望。他在美国得到武昌起义成功的消息后，为促成民国的建立，即开始遍访美、英、法等国朝野人士，力争他们对新政权予以政治上和经济上的支持。12月25日孙中山抵达上海，受到各界群众的热烈欢迎。29日，各界代表在南京举行临时大总统选举，与会17省代表，每省一票，孙中山以16票当选。
1912年1月1日孙中山在南京宣誓就任临时大总统，正式宣告中华民国成立。2日通令各省改用阳历，定1912年为民国元年。3日各省代表会议增选在武昌的湖北省军政府都督黎元洪为临时副总统，并通过了孙中山提出的国务员（各部总长）名单：黄兴为陆军总长，王宠惠为外交总长，蔡元培为教育总长（以上三人为同盟会员）；张謇为实业总长，汤寿潜为交通总长（以上二人为江浙立宪派首领）；程德全（旧官僚）为内务总长，黄钟英为海军总长，伍廷芳为司法总长，陈锦涛为财政总长（以上二人均在清政府任过职，又分别为受过西方影响的“法界前辈”和“理财专家”）。按照总统制组织原则以及根据同盟会所确定的“部长取名，次长取实”的办法，孙中山直接任命的九部次长、三局局长和总统府秘书长等均为同盟会的骨干。
28日，由各省都督府各指派代表3人在南京成立临时参议院，作为立法机关；43名临时参议员中，同盟会员占33人，自治学社1人，与革命派有过联系的绅士1人，立宪派8人；同盟会员林森、王正廷为正副议长。至此，资产阶级共和国的政权体制、组织机构基本确立。
中华民国南京临时政府成立以后，不仅颁布了一部具有资产阶级共和国宪法性质的文件——《中华民国临时约法》，还先后颁布了一系列具体的法律、法令，推行了许多打击封建主义、有利于资本主义发展的进步性措施。在保护人民权利方面，根据“天赋人权，胥属平等”的原则，宣布人民享有选举、参政、居住、言论、集会、信教等一切公民权利；取消法律中对各项所谓“贱民”的歧视和特别限制；禁止买卖人口；废除奴婢卖身契约和一切主奴名分；禁止“刑讯鞠狱”，焚毁不法刑具；通令保护华侨，禁止贩卖华工；革除清朝官场中“大人”、“老爷”称谓，宣布职员为“人民公仆”，官厅人员咸以官职相称，民间普通称呼则日“先生”或“君”；废止跪拜礼，规定普通相见为一鞠躬，最敬礼为三鞠躬。在革除社会陋习方面，严禁种、吸鸦片；禁止赌博、蓄辫、缠足等；提倡俭朴和廉洁奉公，上至大总统，下至一般职员，除食宿由政府供给外，每人一月只发军用券30元。在社会经济方面，宣布政府经营实业的方针，颁布保护工商业的法令和规章；废除一些清代的苛税；鼓励发展有利于国计民生的工矿企业，提倡垦殖事业；奖励华侨在国内投资。在文化教育方面，禁用清政府学部颁行的教科书，废止小学读经科；重新编写“合乎共和国民宗旨”的教科书，并对教育进行一系列改革。
这些政策和措施，体现了资产阶级的原则和利益，具有反封建的革命性和进步性。因此，以孙中山为首的中华民国南京临时政府的成立，就宣判了清王朝和封建帝制的死刑，促进了民主精神的高涨，给饱受苦难的中国人民带来了新的希望。但是，以资产阶级革命派为主体的南京临时一政府，并没有触动中国半殖民地半封建社会的基础。对内，它没有解决农民的土地问题，也没有使广大劳动人民得到实际的民主权利，对旧的政权机构未给予有力的冲击。对外，它对帝国主义始终充满着畏惧和幻想，明确宣布继续承认清政府与帝国主义签订的一系列不平等条约，继续偿还清政府所借的一切赔款和外债。这些都表现了中国民族资产阶级的软弱性和妥协性。正是因为这种软弱性和妥协性，尤其是对汉族地主官僚存在幻想，使革命派未能组织独立各省军队进行北伐，直捣北京，推翻清王朝，而是把希望寄托在大地主大资产阶级的代表袁世凯反正、以便取得革命的廉价胜利上。因此，在帝国主义和封建势力的联合进攻下，资产阶级革命派只能步步退却。最后通过南北议和，在清帝退位和袁世凯赞成共和的条件下，将政权让与大地主大资产阶级的代表袁世凯。1912年2月13日，孙中山向临时参议院辞职；4月1日，正式解除临时大总统职务；5日，临时参议院议决迁都北京，南京临时政府至此夭折。此后，北洋军阀集团和蒋介石集团先后把中华民国变成了地主、买办阶级联合专政的工具。
