同治五年（1866年），袁世凯随嗣父袁保庆至济南任所，开始读书。同治十二年（1873年）袁保庆病逝，袁世凯迁居返回原籍，与嗣母牛氏一起生活。
同治十三年（1874年）袁世凯又随袁保恒到了北京，随京城名师学习，但他已养成纨袴子弟的恶劣习性，读书不过是应付了事，所以学业上没什么长进。光绪二年（1876年）秋回到家乡原籍参加乡试，结果是名落孙山而回。第二年夏天，随袁保恒至湖南办理赈务，历练做官本领。光绪五年（1879年）秋，他又一次应考乡试，仍未考中。其后曾报捐中书科中书。接着，捐纳实缺，没有成功，于是决心投笔从戎。于光绪七年（1881年）至山东登州投奔其嗣父的至交、淮军统领吴长庆，获得帮办文案之职，从此，开始了他的仕途生涯。
光绪八年（1882年），朝鲜兵变，国王李煦和闵妃集团被围攻，向来受闵妃排斥的大院君李昰应（李熙之父）重握朝政。清廷与朝鲜素有宗藩关系，朝鲜兵变，清廷不能坐视不管。于是署直隶总督张树声命令吴长庆率淮军六营至朝平乱。七月出兵东渡前，幕府名流张謇等人推荐袁世凯任执行前敌营务处事。
袁世凯在战争表现突出。平定叛乱后，吴长庆为袁世凯报功请赏。经回直隶总督兼北洋大臣任的李鸿章奏准，九月初一袁以同知补用，并赏戴花翎。不久，应朝鲜请求，吴长庆命袁帮助朝鲜整顿军队。
光绪十年（1884年），法国人侵犯中国边界，李鸿章为加强边防，奏调吴长庆率兵三营驻防奉天金州，其余三营留驻汉城，由记名提督吴兆有统带，命袁世凯总理营务处，会办朝鲜防务。此时，袁世凯在朝鲜已成为了一个军事实力派人物。十月，朝鲜以金玉均为首的开化党在日本配合下发动政变，迫李熙改组了政府。袁世凯果决地说服吴兆有统兵打退日军，将亲日派势力驱逐出政府。这次行动的胜利使袁世凯的政治野心迅速膨胀，他自作主张，搬进王宫，以监国大员自居，企图独掌军权。此举使吴兆有对他充满了怨恨，于是向清廷揭发了他挪用军饷等罪状，再加上当时日本要求清军退出朝鲜的压力，袁心灰意冷，于光绪十年（1884年）十二月请假回国，返回原籍。
为了进一步控制朝鲜，李鸿章认为两项措施最为可行。一是释放被软禁在保定的李昰应回朝，利用其影响和力量抑制闵妃集团依赖俄国的倾向；二是以袁世凯接替驻朝商务委员陈树棠的职务。李鸿章为了提高袁世凯的政治地位，以让其在外交事务中发挥积极作用，光绪十一年（1885年）九月，李鸿章奏准袁世凯为驻扎朝鲜总理交涉通商大臣，并以知府分发，补缺后以道员升用，赏加三品衔。从此，他开始崭露头角，活跃在中国的政治舞台上，成为中外闻名的重要人物。
清皇朝对朝鲜的宗主地位本来就有名无实。而袁世凯自抵新任后，为维护“上国”尊严和“属邦体制”，时时摆出监国大员的架势，骄横跋扈，独断专行，时时干涉朝鲜内政，并于光绪十二年（1886年）两电李鸿章，请废黜李熙，另立新君。袁世凯的行为使朝鲜宫廷的离心倾向更大了，中朝关系严重受损。日本自确定霸占朝鲜进而侵略中国的大陆政策后，一直在寻找机会发动战争。起初袁世凯对日本的防御力度很大，积极准备御敌，但后来盲目乐观、麻痹轻敌，放松了对日本的警惕。
光绪二十年（1894年）二月，朝鲜爆发了东学党起义。四月，朝鲜政府请求中国派兵助剿。袁世凯屡次发电给李鸿章，请求出兵朝鲜，并保证日本绝不会出兵朝鲜，接着又将军机泄漏给日本。当日本出兵朝鲜后，袁世凯一心镇压起义，并没有意识到形势的危急。
直至日本大兵压境，才请求增兵备战。五月下旬，战争已如箭在弦上，一触即发。在此情况下，袁世凯为苟全性命，再三电请李鸿章，要求回国。经清廷批准，袁于六月十七日改装易服偷偷回到国内。
中日甲午战争爆发后，李鸿章奏派袁世凯仍任总理交涉通商大臣兼办辑抚事宜，令其驰赴平壤一带联络官军，协筹粮运。袁对这场战争全无胜利之想，大敌当前，却一味退逃，一心议和。清军的屡次败北，将旧有军队的腐朽暴露无余，全国上下一片改革旧军、建立新军的呼吁之声。基于这种形势，袁世凯也向盛宣怀建议改革军制，募练新军，并毛遂自荐要当监督，光绪二十一年（1895年）又以同样意见上书军机大臣李鸿章。六月十二日，袁被召见，奉派督办军务处差委。袁世凯善于钻营，工于心计。他拼命巴结显贵，并拟订新军营制饷章和聘请外国军官合同，请人译撰兵书，博得知兵之名。这些努力终未白费，袁世凯最终得到了权臣荣禄等的赏识，十月二十二日获得到天津小站督练新建陆军的权柄。
十一月初一，袁世凯至小站接管原定武军4000多人，旋派人选募2000多人，全军共7000人。军队设督练处，袁自领督练官。新建陆军采用了德国和日本建制，营制分左右两翼，每翼分统步、炮、马、工程、辎重各兵种；教官多自德国聘任，新式武器多从德国购置，全军一律习洋操。这在中国陆军史上还真是第一次。袁世凯在军队中大肆树立个人的绝对权威，对部下恩威并重，或官禄利诱，或严刑峻法，加上一些诸如升官发财等封建糟粕思想的灌输，很快培植起一批亲信死党，把军队训练成带有浓烈人身依附性质的武装。
由于袁世凯作风跋扈，嗜杀擅权，营私受贿，光绪二十二年（1896年），御史胡景桂对其进行参劾，但因为有此案参办者荣禄的包庇，袁世凯顺利渡过难关，安然无恙。这件事使袁世凯更加视荣禄为自己的保护伞，依得大树好乘凉。
第二年，清廷因为袁世凯练兵有功，提升他为直隶按察使，仍专管练兵事宜。
错用袁世凯
正在天津小站忙于练兵的袁世凯，听说皇帝的钦差大臣前来，自然要进行隆重的欢迎仪式，并设宴款待钦差。在宴席上徐仁录侃侃而谈，而袁世凯却显得非常恭谨。宴会完毕，三人进入书房密谈。谭嗣同才吐露了实底：“新政即将成功，可是却受到满洲贵族的抑制；您要是能支持新政，打败守旧势力，北洋之位非您莫属。”
袁世凯因此许诺，心中窃喜，立即表示要以死效忠朝廷。
至此，谭嗣同原有的戒心已经解除。于是开口直言：“荣禄、刚毅实属拨弄口舌之辈，挟母后以临天子。今欲借明公刃，取二人头以谢天下。明公以为如何？”
袁世凯听罢此言，知道这是机密大事，为表自己的忠心与决心，口出誓言说：“杀荣禄如杀一狗耳!”
中心议题已经结束，谭嗣同怕生意外，特地叮咛几句。他意味深长地说道：“报君恩，救君难，立奇功大业，天下事入公之掌握；如贪图富贵，告变封侯，害及天子亦在公，惟公自裁!”
听了谭嗣同的这番话，袁世凯知道这是激将之法，为获取谭嗣同的信任，消除其疑虑，慷慨陈词说：“你以为我何人？我三世受国恩深重，断不至丧心病狂，贻误大局。但能有益于君国，必当死生以之。”
谭嗣同与徐仁录回京后将游说的前前后后向光绪皇帝做了秘密汇报。光绪对袁世凯的态度和谭嗣同的游说大加赞赏，于是他立即传旨召见袁世凯。
九月十六日，光绪依康有为的奏请，在毓兰堂召见了袁世凯。因为是第一次接见，光绪还不敢完全信任袁世凯，所以只是做些试探性的询问而已。可是袁世凯却乘机奏道：“九月有巡幸大典，督臣荣禄令臣督率修理操场，并先期商演阵图，亟须回津料理，倘无垂询事件，臣当返回天津。”袁世凯想从中知道光绪对“天津阅兵”和荣禄的真实意图，便想以此话来探知究竟。而光绪只想先给他一个礼遇作为试探。因此，在接见后，便以“袁世凯，办事勤奋，校练认真”的名义，授予侍郎候补衔。
侍郎一职，内可升授尚书，外可简放巡抚，也算是朝廷大臣了。这对刚晋升为按察使的三品地方官的袁世凯来说，一夜之间跃身为二品朝廷大臣，真是喜从天降。但嗅觉灵敏的袁世凯很快从得意之中清醒过来，他洞察到了光绪的用意，他对前来祝贺的人说：“以无寸功，受重赏，决不为福。”袁世凯已经意识到一场政治风雨很快就要来临，自己要首当其冲承担风险了。
就在光绪与康梁密谋起事的同时，颐和园的“行废立”计划也在紧锣密鼓地进行着。
全国局势日益紧张，一场巨大的政治风暴就在眼前。为防万一，光绪于八月初二特颁密谕于康有为，让他迅速离京去上海，再由上海出海到国外去寻求支持力量。
光绪虽然催促康有为出京，但康有为认为值此危急关头，正是用人之际，而且皇上有难，自己怎能一走了之，因此，他并没有立即就走，而是仍然在试图寻找一个有效的办法制止可能发生的宫廷政变。于是，他向洋人求救。
向荣禄告密
袁世凯在京受到光绪的多次召见，在皇帝面前也表示了自己的赤胆忠心。光绪诸事交待完毕后即令其火速回天津，准备带兵入京听调。袁世凯在自北京回天津路上一直苦思冥想，他必须在慈禧与光绪之间进行一次关系自己身家性命的选择，找一个稳固的靠山。这两个人一个是当今清廷实际的掌权者皇太后，一个是年轻有为却又有名无权的清国皇帝，究竟投靠谁的门下？
经过反复思索，袁世凯终于给光绪皇帝定了位：光绪是个摆设，他只不过是坐在御座上受文武百官朝贺，就像菩萨、大佛一样仅仅是受朝拜的偶像罢了。他虽有振兴国家、变法图强的愿望，可是除了身边几个手无寸铁的文人之外，再无其他的军事力量可以控制；而慈禧集团则拥有强大的武装力量，光是一个荣禄，光绪就无法对付，因为荣禄身为直隶总督，实权在握，京畿地区早已在他的控制之中。经过深思熟虑，权衡利弊之后，袁世凯作出了出卖光绪、投靠慈禧的决定。于是他刚回天津，便直奔直隶总督府，向荣禄去报告光绪的计划，借以“征求”一下他的意见。
荣禄天生聪明机巧，是满洲贵族出身，其家庭世代官宦。他依靠父辈门荫入仕，又通过镇压农民起义得到清廷的赏识，而对慈禧太后的趋炎附势、忠心效劳使得他仕途得意、步步高升。戊戌之年，他已是总理衙门大臣、兵部尚书，是慈禧太后跟前的红人，所谓“身兼将相，权倾举朝”的人物。
维新运动中，荣禄虽与维新派势不两立，但也并不绝对反对改革。中国在甲午战争中的惨败、日益强烈的民族危机使荣禄不能再无动于衷。为维护清政府统治地位，荣禄也主张对军事、文教、经济等方面实行某些改革。
荣禄赞成军事、文教、经济方面的某些改革，但在政治方面的改革，他绝对反对。他曾说：“富强之道，不过开矿、通商、练兵、制械，其他大经大法，自有祖宗遗制，岂容轻改？”总理衙门西花厅辩论时，他一见康有为就以不容置疑的口吻断言“祖宗之法不能变”。从根本上说，荣禄是满洲贵族利益的集中代表之一，他本身就享有很多的贵族特权，当这些特权利益要受到改革的挑战与破坏时，他无疑要站在满洲贵族顽固派一边，他们结成死党，拼命与变法为敌。
“诏定国是”不久，他就同慈禧策划出任直隶总督，首先将北洋主要力量控制在自己手里，作为防范和扼杀维新派的一张王牌。以后，他一直同慈禧暗里勾结，维新派的一举一动都在他们的密切监视之中。当维新派策动袁世凯，而袁最后决定投靠顽固派，把前前后后一系列的事情一五一十地汇报给了荣禄。荣禄马上意识到事态的严重性，于是暗示袁世凯速把此事秘奏于慈禧。
囚禁光绪
袁世凯将光绪召见之事又向慈禧汇报一遍。为显示自己的功劳，又添油加醋地说什么光绪命令他“带兵来围颐和园，并用暴力冲破园门，就在乱兵之中结果太后的生命”。
袁世凯一席话，不禁使慈禧怒从心头起。盛怒之下，立即传旨起驾回宫，与光绪这个与她作对的死敌算账。
慈禧深夜起驾回宫，光绪事先没有得到任何消息，自然也无丝毫的准备。
慈禧通宵部署。八月初六晨，假借光绪之名，发了一道“主谕”，宣布自这一天起，“由太后再度训政，一切军政大事均听太后圣裁”。随即慈禧发出了一道懿旨：“皇上忽然病重，都是康有为等进呈红丸所至。予命皇上养病，一切大政由予临朝做主。康有为等图谋不轨，实为大逆不道，着步军统领衙门、九门提督一体严拿。”
慈禧一声令下，朝廷内外空气马上紧张起来，迅速行动，捉拿康梁等维新派人士。好在康有为先一天奉光绪之命离京去了上海。慈禧知道这个消息后，立即发电给烟台等几处康有为去上海的必经之地，要求严密搜捕捉拿康有为。
当电报到达烟台时，因烟台的东海关道员正与德国办交涉，忙得不可开交，也未来得及看电报内容，所以虽然电报先于康有为到达烟台，但康有为到烟台港后依然安然无恙。慈禧为了保证将康有为彻底逮捕归案，在发电的同时，又派了两只头等兵船日夜追赶。但这两只兵船以烧煤为动力航行，因领命出海匆忙，未来得及装上足够的煤，所以只追赶了一日，就因煤要用完而不得不返回，这一捉拿计划至此也破产了。
当康有为所乘轮船到吴淞口时，只见有一小火轮迎面开来，并升旗叫大船停轮。于是两船并拢起来。有一个洋人从小火轮跳到大船上来，对着手中的照片找见了康有为，一把拖住，问道：“你在京可杀人？”康有为被问得莫名其妙，不知如何作答。见洋人取出一份电报，康有为一看，才知道了事情的前因后果，知道自己正在清廷的通缉之中。康有为愤怒不已，想投海一死，被同船人劝住。这名洋人了解了事情的始末后，非常敬佩，说道：“你不要多虑，我是英国人，本国领事久慕先生大名。今日接到上海道照会通知，说是贵国上海道带了沪兵在码头守候，准备捉拿先生。所以领事派我先来相救。你不用多说了，快随我下船去吧。”康有为说：“承领事怜救，敢不奉命？但我是一中国人，官吏耳目甚密，即使能逃出吴淞，还有别的地方可以藏身吗？不如我以一死谢天下。”英国人劝止了康有为，并不由分说把康有为拉到小火轮上。英国人又说：“你如果逃到我国，我国必能保护你，何必寻此短见？”于是，在英国公使的庇护下，康有为转危为安，不几天便乘英国军舰到了香港。
在康有为得到英国公使庇护的同时，梁启超也作为政治犯得到了日本驻北京领事馆的庇护。不久，他被保护去了日本。
变法失败
维新党人除此二人脱逃外，其余诸人多被清廷逮捕。包括徐致靖、杨深秀、杨锐、林旭、谭嗣同、刘光第、康广仁等。其中除去徐致靖未赴法场，其余六君子全部遇难。
同时，慈禧发出上谕，宣布废除百日维新的全部新政，恢复旧制。
八月十一日，宣布恢复所有被裁撤的衙门和冗员；禁止士民上书；废时务报局；停办各省州县新办起的学堂。
八月二十四日，下令恢复八股取士旧制，停止经济特科；废止农工商总局；禁闭全国新设的报馆，严拿报馆主笔。
八月二十六日，宣布禁止会社和一切社会团体，严拿会员；宣布恢复裁撤的巡抚职位。
