1908年，慈禧太后和光绪帝相继死去，3岁的宣统皇帝继位，由其父摄政王载沣掌权。载沣上台后，大力加强中央集权，将袁世凯罢黜。袁世凯表面称自己回乡颐养天年、不再从政，实际上每天派人暗中观察政局，等待东山再起的机会。
1911年，武昌起义爆发，清廷无力调动北洋军，被迫将军政大权交予袁世凯。袁世凯一面被清廷委以重任，另一面又受到反清势力的拉拢与海外华侨的拥戴，最终临阵倒戈，以逼清帝退位的方式换取中华民国临时大总统职位。
1912年2月15日，袁世凯就任中华民国临时大总统，1913年10月6日在北京当选正式大总统，标志着北洋政府正式形成，北洋政府大致可分为袁世凯统治时期、皖系军阀统治时期、直系军阀统治时期、奉系军阀统治时期4个阶段。
袁世凯统治时期(1912-1916)
袁世凯上台后，改组中华民国临时政府。1912-1913年上半年，以中国同盟会为主体改组的中国国民党和以前清立宪派旧官僚为支柱的进步党两大政治势力的对峙，形成中华民国史上一个短暂的特殊年代。1914年5月1日，袁世凯废除《中华民国临时约法》，公布《中华民国约法》，实行总统制，独揽大权。
袁世凯自1915年春筹备改行帝制，于同年12月12日宣布恢复帝制，改1916年为洪宪元年，建立“中华帝国“，废除民国纪元。袁世凯称帝后遭到全国人民一致反对。以孙中山为代表的革命党人坚持反袁，组织中华革命党与中华革命军发动起义。1915年12月25日，蔡锷在云南首义，护国战争爆发，得到全国响应。在全国反袁的浪潮下，袁世凯被迫于1916年3月22日宣布取消帝制，恢复中华民国。6月6日袁世凯病逝。
皖系军阀统治时期(1916-1920)
袁世凯的离去揭开了军阀割据时代。北洋派内部分裂为直皖两大系，同时奉系在东北崛起。皖系军阀段祺瑞以国务总理身份把持北京政府实权，但他不能缓和北洋派与其他派别以及北洋派内部的矛盾。1917年7月孙中山南下广州，发起护法运动。此时，直、奉两系的扩展尤为迅速。直系首先在与南方军政府作战问题上与皖系发生矛盾，并在前线自行停战，迎合全国人民渴望和平的心理。1920年7月直皖战争的爆发，导致皖系军阀统治结束。
直系统治时期(19201924)
直皖战争爆发，直系与奉系结盟，未及半月，皖系即败下阵来，直系曹锟、吴佩孚成了北京政府的新主人。直系是打着反对皖系武力统一的旗号上台的，然而当他们上台后，就以中央政权的名义实行武力统一政策。这一政策遭到一切非直系的反对，纷纷以“民主“、“自治“、“联省自治“以及其他各种名义对抗。首先与之发生矛盾的是昔日倒皖的盟友奉系。双方起先共同控制着北京政府，但因胜利果实分配不均，在组阁等问题上互相指责，矛盾愈演愈烈。1922年4月，爆发了第一次直奉战争，结果直系击败奉系，独占了中央政权。
直系击败奉系之后的直系先打着“恢复法统“的旗号，恢复国会，逼徐世昌下台，迎黎元洪复任大总统。继之又对黎元洪“逼宫夺印“，接着直系便高价收买国会议员，于1923年10月通过贿选，收买“猪仔议员“，让曹锟当上了大总统，搞得举国哗然，丧尽民心。反直的一方，奉系败退出关后，宣布“闭关自治“，锐意整军经武，实力大增，皖系不甘寂寞，企图卷土重来;南方的孙中山准备北伐，也在寻找盟友，由此形成了孙、皖、奉“反直三角同盟“。直系内部则因争权夺利而四分五裂，冯玉祥部自成一派，且与反直一方暗通款曲。1924年9月，以江浙战争为前奏，第二次直奉战争爆发，奉军大举进攻，直军作战不利。10月，冯玉祥发动北京政变，囚禁曹锟，直系腹背受敌，吴佩孚南下失败，直系军阀统治时期告终。
奉系统治时期(19241928)
直系垮台后，奉系控制了****。他们抬出皖系首领段祺瑞为临时执政，实际则在背后操纵。段祺瑞提出召开“善后会议“，但解决不了任何实际问题。各派军阀之间争权夺利，纵横捭阖，敌与友之间根本无一定之分。北方的奉系与冯玉祥国民军系首先发生矛盾，这一矛盾的激化，又使奉系与吴佩孚重新携手，共同反冯，1926年初将冯部挤出华北。奉系内部，郭松龄于1925年底联合冯玉祥倒奉，由于日本的干涉而失败。同时，东南孙传芳与奉军激战，一跃而为五省霸主。到1926年4月，段祺瑞下台，其后奉、直两系在围攻后起造反派国民军的共同目标下“联合“起来，暂时建立了他们在中国中部和北部的统治，并组成直系和奉系军阀势力所控制的北京政府，这个政府由内阁“摄政“。
这时，南方国民革命兴起，经过五卅运动，形成全国性的革命造反高潮，使广东革命军的北伐时机成熟。1926年7月，北伐战争开始，北伐军先打吴佩孚，再攻孙传芳，最后击张作霖，各个击破，不到一年，即控制全国半壁江山。
北洋军阀政府在面临失败的最后关头，仍不愿意自动退出历史舞台。1927年6月，张作霖在北京组织安国军政府，自任大元帅，企图联合各派军阀，进行最后挣扎。蒋介石、汪精卫先后进行“清党“、“分共“，使北伐中途停顿，给北洋军阀以短暂喘息之机。然而为时不久，国民党各派再度联合继续进行所谓后期北伐，张作霖见大势已去，遂于1928年6月下令退出京津一带，向东北收缩。他本人在回沈阳途中，行至皇姑屯被日本关东军预埋的炸弹炸死，史称“皇姑屯事件“。1928年6月8日，国民党军队进入北京，北洋军阀政府在中国的统治最后结束。同年12月29日，张学良宣布“东北易帜“，全国实现了形式上的统一。