临时中央政府与中华民国的成立
12月11日，各省都督府代表联合会在上海和汉口两地的17省代表来到南京，继续商讨建立中央政府事宜。12月14日，各省代表在南京开会，决定根据《中华民国临时政府组织大纲》选举总统，此时代表们分成支持在湖北立首功的黎元洪以及支持黄兴两派，相持不下。12月15日，代表获悉袁世凯赞成共和，决定暂缓选举临时总统，虚位以待袁世凯反正。
12月25日，孙文从法国马赛回国抵达上海。孙文由于有着比较高的威望，受到许多革命团体的支持，成为众望所归的总统人选。立宪派和旧势力也认为孙文是在争取袁世凯反正之前的总统人选。12月28日，在南京召开临时大总统选举预备会。12月29日，各省代表在南京江苏咨议局会议厅召开选举临时大总统会。临时大总统根据《中华民国临时政府组织大纲》第一条：“临时大总统，由各省都督代表选举之；以得票满总数三分之二以上者为当选。代表投票权，每省以一票为限。”选出。参加选举的有直隶、奉天、山东、山西、河南、陕西、湖北、湖南、江西、安徽、江苏、浙江、福建、广东、广西、云南、四川等十七省代表四十五人，孙文获得十七张有效票中的十六票，当选为第一任中华民国临时大总统。
1912年1月21日，南京临时政府内阁召开第一次会议。桌端主持者为孙文。其他参会人员有，左侧自左至右：1海军总长黄锺瑛，2教育次长景耀月，3教育总长蔡元培，4财政总长陈锦涛；右侧自左至右：1黄兴，2外交总长王宠惠，3财政次长王鸿猷
1912年2月15日，孙文率南京临时政府官员及南京临时参议院参议员出发赴明孝陵祭奠明太祖朱元璋前，与总统府人员及参议员在临时参议院正门前合影。
1912年1月1日，孙文在南京正式宣布中华民国成立，并宣誓就任临时大总统，在“临时大总统就职宣言书”中强调“国家之本，在于人民。合汉、满、蒙、回、藏诸地为一国，即合汉、满、蒙、回、藏诸族为一人。是曰民族之统一。”
1月2日，孙通告各省废除阴历，改用阳历，以民国纪年，1912年为中华民国元年。同日，各省都督府代表联合会会议通过《临时政府组织大纲修正案》，修改有关临时大总统及副总统的选举规则及职权的条款。1月3日，各省都督府代表联合会会议推选黎元洪任临时副总统，并通过孙文提出的临时政府内阁各部总长、次长名单，正式组成中华民国临时政府。临时政府下设十个部，陆军部总长黄黄兴兼任参谋本部总长，海军部总长黄锺瑛，外交部总长王宠惠，司法部总长伍廷芳，财政部总长陈锦涛，内务部总长程德全，教育部总长蔡元培，实业部总长张謇及交通部总长汤寿潜。此外，总统府秘书长胡汉民，法制局长宋教仁，印铸局长黄复生。1月11日，各省代表会议通过以《中华民国临时政府组织大纲》为纲领，以南京为临时首都，以红黄蓝白黑五色旗为中华民国国旗，象征五族共和之意。1月28日，各省都督府代表联合会会议成立中华民国临时参议院，并选举参议员，推选林森、陈陶遗任正、副议长。
临时政府教育部公开征求国歌。1912年2月，中华民国临时政府公报上刊出一首题为《五旗共和歌》的国歌拟稿，由沈恩孚作词，沈彭年谱曲。
清帝逊位，清朝灭亡
12月6日，袁世凯迫使醇亲王载沣辞去监国摄政王职位，退归府邸。1月2日，清将领姜桂题、冯国璋、张勋、张怀芝、曹锟、王占元、陈光远、李纯、王怀庆、张作霖等十五人电内阁，誓死反对共和，请饬各亲贵大臣将在外国银行所存款项提回，接济军用。同日，京东发生滦州兵谏与滦州起义。
1月3日，陆徵祥等驻外各使节电请清帝退位。1月5日，段祺瑞自汉口退驻孝感。1月7日，清第一军总参赞官靳云鹏自汉口到北京，谋联合各军，要求共和。同日，日本轮船密运步枪一万二千枝，子弹二千万发，机关枪六挺，山炮六门抵南京。1月10日，清军王怀庆镇压滦州起义。
宗社党：满洲贵族的最后抗争
1月11日，黎元洪下令北伐。由于局势恶劣，清庭于1月12日举行王公会议。爱新觉罗·奕匡主依优待条件交出政权；载泽、载洵、爱新觉罗·善耆及恭亲王溥伟反对，并与良弼、铁良、爱新觉罗·毓朗等决组宗社党与南方对抗。1月19日，宗社党组织君主立宪维持会，推举冯国璋为会长，散发《北京旗汉军民公启》，反对共和，指责奕匡。