在清帝宣布退位后，孙中山按照约定辞去中华民国临时大总统一职，但同时也提出了三个先决条件，那就是：临时政府必须设在南京；新任临时大总统必须到南京就职并遵守临时参议院制定颁布的一切法律章程。
孙中山之所以要坚持定都南京并要求袁世凯非到南京就职不可，目的就是要以此来限制袁世凯，因为袁世凯的势力主要在北方。但袁世凯沉浮宦海三十余年，他是何等人物，岂有看不出孙中山的用意？又岂有孤身南下、成为南方革命党的傀儡之理？南京定都之提议稍显幼稚，非待智者而知之。
果然，袁世凯随后给南京临时政府复电，声称自己“德薄能鲜”，不敢承担总统一职；如今北方危机四伏，险象环生，目前不便南下；自己经反复思量后，“与其孙大总统辞职，不如世凯退居”云云。这个“以退为进”的招数，袁世凯用得既冠冕堂皇，又无懈可击，不但为自己赢得淡薄名利、谦让自抑的好名声，还着着实实将了南方革命党一军。
袁世凯的电报一公布，各方舆论纷纷对定都南京一事表示反对，譬如民社、国民协会等八个社团便发表联合声明，声称“定都北京乃民国内政外交之关键，倘若舍北取南，帝党势必会死灰复燃，而强敌也有乘机侵略之虞”；清末立宪派领袖张謇也不赞成迁都之说，他认为“建都北京，取其接近蒙、藏裨益治理”；2月24日的《申报》更是以《去争篇》为题，攻击孙中山等人是“阳托参议院之议决，而阴以遂其胁制之私，置满蒙回藏于不顾”。
当时风头正健的革命老同志章太炎跳出来大唱反调，他在《致南京参议会论定都书》中宣称南京地处偏倚，备有“五害”：一是威力不能及于长城外；二是北民化为蒙古；三是日本俄国侵及东三省，中原如失重镇，必有土崩瓦解之忧；四是清帝、宗社党、蒙古诸王可能作乱，致使国家分裂；五是迁都耗费巨资，难以筹划。
在舆论的煽动下，各省都督、绅商代表也纷纷致电南京临时政府，对定都南京表示异议。就连一贯主张建都武昌的黎元洪，这时也改口支持北京定都，“以免酿成大患”。而南方革命军中的许多将领如浙军司令朱瑞、粤军司令姚雨平、第一军团长柏文蔚等也纷纷发表通电，主张临时政府建在北京为妥。
孙中山接到电报后，心里倒是乐意袁世凯辞职不干，但他不能自作主张，于是便将袁世凯的电报交与临时参议院讨论。临时参议院的议员们对定都南京一事也无甚决心，或许是他们认为孙中山的想法太天真，或者急于维系来之不易的和平，结果对于定都一事迟迟不能定案，最后只好用投票的方式来决定。
投票的结果出人意料，参议院以二十票的压倒多数否决孙中山的主张（北京二十票，南京五票，武昌两票，天津一票），而参与投票的议员大多数为同盟会员。孙中山得知这个结果后极为愤怒，据《胡汉民自传》中称，“先生（指孙）召克强（即黄兴）至总统府，让之。克强亦谓党中不应有异议。先生遂召集院中同志黄复生、李伯申、邓家彦等为评言其得失，则皆唯唯。依参议院法，须政府再交议院，始能推翻原案。邓、黄等以是请。克强遽曰：‘政府决不为此委曲之手续，议院自动的翻案，尽于今日；否则吾将以宪兵入院，缚所有同盟会会员去。’是日适祭明孝陵，遂请先生上马出府。余称病不从行，而就府中草文书，交院再议；一面飞白先生”。
在黄兴声称要率宪兵队进参议院把所有同盟会籍的议员们绑缚起来及老会员吴玉章等人的疏通下，临时参议院再次投票，最终以十九票对十七票的结果通过了以南京作为临时政府地点的决议。不过，从这事可以看出，革命党内部意见也不甚统一，在孙中山提出必须实现定都南京等三个条件的同一天（2月13日），革命党人自办的《民立报》发表了《建都私议》的社论，提出八大理由来论证首都宜建于北京。而在谈到迁都问题时，广西同盟会员马君武怀疑宋教仁倒向袁世凯，出卖革命，于是对宋教仁“言语讨伐”，争执中，宋教仁怒而打了马君武一耳光，马君武奋起还击，重伤宋教仁左眼，也算是一段革命逸史。（胡汉民在《自传》中云：“宋以是质马，而亟批其左颊，马还击，伤宋目。宋入病院，旬日始愈。”）
袁世凯“退归田园”的威胁并没有动摇孙中山要袁世凯南下就职的决心，为促使袁世凯尽快到南京就职，孙中山派出以蔡元培为团长，刘冠雄、钮永建、宋教仁、王正廷、汪精卫等人为成员的专使团前往北京，迎接袁世凯南下。等专使团到北京后，袁世凯倒是给予了盛情招待，但对于南下就职一事则模棱两可，只以“竭诚尽力，早日南行”相搪塞。
不料在专使团到达北京的第二天晚上（2月29日），城北突然传来数声炮响，随即便是人喊马嘶，大火熊熊，街道上突然冒出成群的大兵。这群人一路上呼呼喝喝，沿途纵火抢劫，有些乱兵还冲到专使团的住处，吓得蔡元培等人慌忙逃到六国饭店避难，情状极为狼狈。
第二天查明，发生兵变的是曹锟统制的北洋第三镇，他们原本驻扎在北京城外，不知何故突然冲进城内，跑到东城和前门一带大肆哄抢，一路焚烧，还跑到专使团所住的煤渣胡同胡闹。到下半夜，兵变继续扩大，西城、北城也发生骚乱，当地的土匪闻风而动，趁火打劫，而部分巡警也加入了抢劫的行列。等到清晨，被砸被抢的店铺、钱庄、民居已经有数千家，还有几百间房屋被焚烧，似乎是为了掩盖抢劫的痕迹。
这次兵变，是不是袁世凯一手导演，目前还没有确凿证据。不过，坊间倒有个传闻，说是袁世凯的长子袁克定曾找几个北洋军的将领商议，说如果家父南下就职的话，到时直隶都督就要由别人接手，届时北洋军恐怕要被裁撤一部分，对大家很是不利；要想不让家父南下，首先是要把南方专使团给赶跑。曹锟等人听后，大为恼火，便说：“这事也不难办，只要我们让弟兄们趁夜把专使团的住处围一围，放两枪，把他们吓跑就是。”袁克定说：“只要你们一闹，到时就算专使团不跑，东交民巷的外交团也会出来抗议，届时家父就走不成了。”
还有人说，在兵变的第二天早上，正当唐绍仪向袁世凯汇报情况的时候，曹锟突然推门而入，向袁世凯报告说：“昨奉大总统密令，兵变之事已经办妥！”袁世凯见曹锟说漏了嘴，起身大骂道：“胡说八道，滚出去！”
目前的历史书大多将这次兵变指为袁世凯的预谋，但又语焉不详，缺乏直接的史料的证据证明，似有“因人定罪”之嫌疑。因此，也有部分史家反对这次兵变系“袁世凯策划”之说，如台湾学者吴相湘就曾在他的著作中说：“自来论北京兵变者大多以为袁氏所主使，甚至有指出此乃用杨度计者。然以今论之则均不免挟意气成见之讥。以天下众恶皆归之袁，固非历史真相也。”
蹊跷的是，这次兵变虽说抢劫的规模很大，但似乎是专门冲着有钱的地方而去，特别是城中的银号，更是一网打尽，遭灾最重，就连官府的存银处也遭到抢劫。据后来的统计，乱兵们在当晚的骚乱中至少抢走300万以上的银两。更令人奇怪的是，在当晚的兵变中，袁世凯那些主管北京治安的亲信们毫无动作，譬如掌管警政的赵秉钧在当晚传令全城巡警一律撤岗，不得干涉，以至于不少巡警自己都参与了抢劫活动。
当时任京畿五路备补军管带并亲历此事的冯玉祥在回忆录中说，“这天的兵变，最初是从东城铁狮子胡同总统府爆发，变兵是第三镇全体。起事的时候，他们把总统府团团包围，又撞进去放了一排乱枪，接着便大举抢掠，府中比较珍重的东西，搜刮净尽，连窗户什物也都捣毁一空。袁世凯的卧房也被击破了一角。这样闹了一阵，他们怒犹未息，又大举纵火，接着南北两城也陆续起火。”
冯玉祥认为，说这次北京兵变的主谋是袁世凯，显然是高估了他的实力，因为袁世凯在回乡数年后，已经失去了控制第三镇的能力，何况第三镇的军纪本就极坏。据冯所说，导致这次兵变的直接原因是“段芝贵减饷”一事，因为按之前的惯例，军队开拔前士兵每人加饷一两，“现在段芝贵却凭空把这一两银子减去。一两银子似乎算不了什么，可是在士兵的眼中，却非同小可。因为他们天天盼望的就是关饷。饷下来，扣除了伙食费，还剩得多少，他们一切打算和指望就都放在这上面。如今平白少去一两银子，这实在比要他们的性命还要严重。减饷的消息一传下来，士兵们无不愤激，口里不住地咒骂，算是袁世凯的八代遭殃，给他们骂烂了”。
但冯玉祥同时也认为，“这次的兵变，减饷的事实在是一个导火线”，根本的原因还在于以下几点：“第一，满清政府虽已推倒，中华民国的金字招牌虽已挂了出来，可是整个社会的实质和政治方面机构，却并没有什么改变。一般人民的脑筋里，依旧牢固的存着一个皇帝的偶像。尤其是军队中，士兵们平素受的政治教育，只是忠于皇家，以革命为反叛。袁世凯以及他的左右，刚不久还是如此教育士兵，并且到处镇压革命，捕杀革命党。忽然一天抖身一变，自己做起大总统，成为革命国家的首领了。……这样，如何维系军心？当时老袁做了大总统，我就常常亲见亲闻许多官长目兵在背后切齿咒骂他，说他是个篡位的奸贼，愤激达于极点。第二，第三镇的队伍自在长春驻扎，军纪即极败坏。开到北京以后，堕落更甚。官长目兵，公开聚赌，纵饮狂嫖，无所不为，训练教育的事，完全废弛了。……第三镇这样，其余京畿一带的驻军无不如此。带兵的荒唐，目兵从而效尤，统帅者听任不问。好像他们以为皇帝倒了，世界变了，一切都可以胡作非为，用不着受拘束的了。”
王朝更替而不乱者几稀。无独有偶的是，后任南京国民政府军令部长的徐永昌（当时也在北京军中）也在回忆录中称，“正月十二第三镇在北京兵变，初非袁世凯所主使，有些人委称系袁世凯指使，以抗议南方代表要求迁都南京者，实乃诬传，不过袁适逢其会，利用兵变拒绝迁都，或者有之。因第三镇在汉口与革命军作战之后，士兵回京，仍不忘在外作战时期之不纪律生活习惯，而带兵者战时不知注意约束士兵的轨外行动，战后又疏于整顿与防范，故至酿成兵变，若谓第三镇兵变为袁主使，然则毅军兵变，亦将谓有人主使耶？”
原来，在第三镇兵变后的第二天晚上，姜桂题的毅军也在西城哗变起来。接着，天津、保定也都相继发生哗变的事情。这些哗变，大都是以抢劫民财为目的，特别是在“截捕第三镇变兵后，得到意外的收获，军心即起浮动，每每想发横财”，因为在堵截中，“变兵被管押或处决，物品归公，而若干银钱饰物，不少都装入了堵截者的腰包。……经过一、二日截堵变兵，弟兄们彷佛像猫子吃惯了野食，派他们固然出去，不派他们亦要自动出去。……等到绝无变兵时，他们还有顺便偷劫城外居民的……”（《徐永昌回忆录》）袁世凯可能没有想到，他离开北洋新军不过两三年，他亲手训练出来的部队已经成了这个痞样。
在北京兵变后，东交民巷的外国公使团果然迅速做出反应，他们以外国人遭到抢劫为理由，在向袁世凯提出了强烈抗议的同时，还从天津等地调集卫队入京，以加强使馆区的巡逻警戒。不仅如此，公使团还威胁说，如果中国不马上组建共和政府、恢复良好秩序的话，他们将调集更多的兵力进入北京，大有重演当年“八国联军”侵华的架势。
由此，反对定都南京的声浪进一步高涨，《申报》在3月5日发表一篇题名为《对于北方兵变之观念》的评论，责问南京临时政府“袁总统尚可南来受任耶？”“临时政府尚可建设南京耶？”江苏省议会也于3月7日通电指责南京临时政府强行要袁南下，“致统一政府迄未成立，奸人乘机煽惑，遂肇京、保之变”；“今全国大多数皆主临时政府设在北京，所见既同，自应协力以达公共之主张，岂可令挟私见争意气者败坏大局？”
而就在同一天，黎元洪发布了一篇十万火急的通电：“顷闻京、津乱党操戈，首难虽平，余孽未清，祸变之来，将未有艾，外人对此，极为激昂，某国并潜谋运兵入规京辅”，“瓜分之祸，即在目前”。与黎元洪一样，其他省份的都督及将领如阎锡山、谭延闿、马毓宝、孙道仁、蒋尊簋、蔡锷、蓝天蔚、朱瑞、蒋雁行等人也都纷纷表态，主张定都北京。
事实上，孙中山、黄兴等人在这个问题上一开始就陷于被动的地位而不得不有所缓和，如孙中山在《复章太炎函》中说，定都一事，“可俟将来国民会议之”。黄兴也在《复庄蕴宽李书城书》中说，“国都问题当由国会解决，临时政府为暂行统治权之机关”。从以上表态来看，孙中山、黄兴虽有所退让并称由国民会议解决，但仍旧企图造成先定都南京的事实。
而“兵变”后，袁世凯也不再同专使团会面，却不时地派人将各地变乱的电报送来，其用意不说自明。在强大的舆论压力下，蔡元培等人也觉得局势悲观，他们向南京发去一电，称：“内变既起，外人干涉之象既现，无政府之状态，其害不可终日”，“培等会议数次，全体一致谓不能不牺牲我等此来之目的，以全垂危之大局”。
所谓“高手过招，高下立现”，在政治权术和经验上，当时南方革命党毕竟远不如袁世凯来得老到；而在政治、经济、军事的资源上，他们也远不如北洋势力，在当时的情势压迫下，孙中山、黄兴等人即使心有不甘，但也只能接受专使团的建议，放弃原来建都南京并坚持袁世凯来南京就职的主张。
1912年3月10日，袁世凯身穿大礼服，在北京外交大楼中（即前清外务部公署）宣誓就任中华民国临时大总统。是日，前清的旧官僚们也都按前朝惯例，向新总统排班谒贺，就连蔡元培等人也不得不杂列其中，鞠躬相庆。如此结局，倒像当时流传的一首民谣说的：“横商量，竖商量，摘下果子别人尝；今也让，明也让，吃人的老猿称霸王！”
但话说回来，大势所趋，不让又能如何？