後來光緒帝革去了守舊、阻撓上書的懷塔布、許應揆等6名禮部堂官，任命了7名新堂官，其中4名是支持維新的，這一行為觸怒了慈禧。
七月二十日，光緒帝又任命維新派重要人物江蘇候補知府譚嗣同、刑部候補主事劉光第、內閣候補侍讀楊銳、內閣候補中書林旭擔任四品銜章京，處理新政事宜。
後來維新派又企圖聘請當時已經下野的日本前首相伊藤博文擔任顧問，在慈禧幹涉下未能實現。
與此同時又有眾多利益受到侵犯的頑固勢力聚集到慈禧身邊，請求她出麵製止變法。於是慈禧太後決意破壞變法，發動政變。
她叫榮祿調兵遣將，聶士成部駐天津陳家溝，董福祥部駐北京長辛店。
翰林院編修李盛鐸奏請光緒帝奉慈禧太後去天津閱兵，以乘機脅迫光緒帝讓位。
七月三十日，光緒帝密詔楊銳，告以危局，命與林旭、劉光弟、譚嗣同等速議對策。
鑒於光緒帝處境危險，譚嗣同於八月三日夜訪在天津訓練新軍的袁世凱，要求他舉兵殺榮祿，圍頤和園以救光緒帝。
袁世凱慨然應允，但當晚就密報榮祿。
不知情的光緒帝於八月五日還召見袁世凱，袁世凱建議他召張之洞相助。
八月四日，康有為訪英國傳教士李提摩太，請英國公使相助，未應允。
九月二十一日，政變發生。
光緒帝被囚於瀛台，慈禧太後第三次訓政。
康有為、梁啟超逃往國外，張蔭桓戍邊，徐致靖永禁，楊深秀、楊銳、林旭、劉光第、譚嗣同、康廣仁（康有為之弟）處斬。
維新舉措，除京師大學堂外，全部廢除，戊戌變法失敗。
慈禧太後立端郡王載漪之子溥儁為“大阿哥”，以取代光緒。
由於得不到列強支持，企圖失敗。
光緒帝支持康有為、梁啟超等人實行的戊戌變法，是中國曆史上第一次資產階級改良運動，目的正確，時間不長，雖敗猶榮。
幽禁時期
光緒葬禮光緒帝在位的第三階段基本是在囚禁中度過的。
囚禁瀛台的光緒帝麵色蒼白，神經極度衰弱。
抑鬱，常患遺泄、頭疼、發熱，脊骨痛，無胃口，腰部有病，尿中有蛋白質。
肺部不好，似有癆病。
二十六年八國聯軍侵華戰爭時，光緒帝曾參加決定是否向八國聯軍宣戰的禦前會議。
他主和，這是基於敵我雙方力量對比懸殊而做出的正確選擇。
慈禧太後感情用事，草率決定宣戰，光緒忍不住發話問許景澄：
“許卿出使外洋多年，又在總署當差，外國的情況卿最知曉，卿以為大清有無與外國一戰的實力？”
許景澄先後出使法、德、意、荷、奧、俄等國，通曉幾國語言，在中外外交領域享有崇高的威望。許景澄激動的說：
“聖上垂問，臣就據實而言，依大清目前的實力，似難敵其中一國，更不用說數國聯軍了。臣以為和為上策，保護使館、征剿拳匪事上策。”
慈禧一聽立馬怒了，宣布處死主和的吏部侍郎許景澄、太常寺卿徐用儀、戶部尚書立山、內閣學士聯元。
議和再無希望，八月十一日，聯軍已攻破北倉，楊村，擊潰清軍提督馬玉鯤部，直隸總督裕祿受傷死於回京途中，朝廷特派從四川總督任上率師入京勤王的李秉衡赴前線督戰，與聯軍在通州黃村交火，清軍在半個時辰內即被擊潰，李秉衡兵敗自殺。
臨死前李秉衡寫下遺言，差人送回京。
光緒讀後不禁掩麵大哭。信寫於亂軍陣中，隻有潦草數行，意謂聯軍裝備精良、士氣正旺，勸朝廷速電召李鴻章來京辦理議和。
聯軍於八月十四日攻破北京，慈禧太後於八月十五日挾光緒帝逃往西安，《辛醜條約》簽訂後返回北京。
二十七年十月二十日，溥儁被撤去大阿哥稱號。
光緒帝的皇位保住了，但形同木偶，臣工奏對，不發一言。
有時慈禧太後示意要他表態，也不過一兩句罷了。
人物去世
光緒帝囚禁瀛台到他死前發生的大事有：
義和團與清軍勇鬥八國聯軍，《辛醜條約》簽訂，慈禧太後實行新政，日俄戰爭爆發，革命黨發動起義（萍瀏醴起義，七女湖起義、安慶起義、紹興起義、欽廉防起義等）等。
三十四年十月二十一日，光緒帝身故，終年38歲，葬河北永寧山崇陵，廟號德宗，諡“同天崇運大中至正經文緯武仁孝睿智端儉寬勤景皇帝”，簡稱景皇帝。
乃至慈禧太皇太後賓天之噩耗又至，何其巧，相值也嗟夫，悲哉此豈非我中國之大不幸，而薄海臣民聞之其驚悼又當何如也耶。