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清帝退位之后，孙中山一面向南京临时参政院提请辞职，一面电促袁世凯本人速赴南京就职。1912年2月13日，孙中山在向临时参政院提出辞职的咨文中，附有三项前提条件：
（1）临时政府地点设于南京，不能更改；
（2）临时总统辞职后，参议员举定新总统必须亲到南京受职；
（3）《临时约法》及临时政府所颁之一切章程，新总统必须遵守。
孙中山还特地提出，只有当新总统完全履行上述条件，并到南京就职时，南京临时的“大总统及国务员始行解职”。
在如何组织南北统一政府问题上，南北双方产生了巨大分歧。南方的上述要求受到了袁世凯的抵制。清帝退位后，由袁世凯以外务部的名义发出的致各国照会，赫然冠以“全权组织中华民国临时政府首领”的名义，而且明确提出“袁世凯前经咨政院选举为总理大臣，当兹新旧代谢之际，宜有南北统一之方，由袁世凯全权组织临时政府，与民军协商统一办法”
。以此表明袁氏新政府组建的法理基础是来源于前清政府的任命。
对此，孙中山以“新总统未莅宁受位以前，本大总统暂不解职”明确表示了反对。2月26日，蔡元培、宋教仁、魏宸祖、钮永键、刘冠雄等人组成的迎袁专使团抵达北京。最初两天，袁世凯对南京迎袁使团成员的到来表示了热烈的欢迎，宾主双方气氛极其融洽，双方并就南下就职问题达成了具体的协议，除“须妥筹北方善后”之外，袁几乎没有表现出任何不愿南下的意思。
但是，2月29日晚8时北京发生的兵变改变了这种局面。当时发动兵变的主要力量是袁最为亲信的北洋第三镇曹锟所部。该军原来驻扎在奉天，自滦州北洋第二十、四十协兵变后，该军先赴滦州弹压叛兵，后于清帝逊位宣布共和时，由袁世凯调入北京作为护卫。当晚，乱军“焚烧东安门及前门一带，火光烛天。土匪乘之，抢掠达旦，商民被害者数千家”
。
迎袁使团下榻的北京法政学堂招待所也遭到劫掠，乱兵持枪而入，蔡元培等人越过墙头而得幸免，但衣履盘费被劫掠一空。第二天，通州、天津、保定一带北洋各军也相继发生劫掠兵变。随着兵变地区的扩大，京畿一些地区发生了外国传教士被杀事件，形势不断恶化。各乱军虽然部属不一，地点各异，但几乎都一致索要盘缠费用。
不过，北京城区内的兵变于次日得到了“有效的弹压”。兵变后不久，北洋一些重要人物赵秉钧、王士珍、曹锟、段祺瑞等人，纷纷驰赴袁世凯寓居的石大人胡同请求出兵弹压，惟遇叛兵反抗，几罹不测。驻守京城的武卫右军奉令不准向乱兵开枪攻击，“以免人民涂炭”。随着武卫左军和禁卫军相继参与“平乱”，兵变逐渐得到平息。兵变次日，由北京当局向全国各地发出的通告轻描淡写地介绍了兵变的情形，并称起火是偶发事件。
同一时间，袁世凯亲自就兵变情形向孙中山作了汇报，否认了此次兵变具有任何政治背景。
帝国主义列强驻京使团对兵变作出了积极的响应。兵变时，东交民巷的使馆区立即戒严。诸国外交使团决定，每天派最精锐的外国部队在北京街头巡逻。3月2日，唐绍仪致函外交使团领袖英驻华公使朱尔典，提出情势紧急请其设法保护北京的请求。
英、日、法、美、德各使商决：自天津商调各国士兵入京，暂不采取“积极行动”。3月3日，英军1000人，美、法、德、日各200人到北京，并于3月4日在北京进行了示威性的阅军式；3月5日，日、俄兵各千人，德兵百人，分别自旅顺、哈尔滨、青岛等地开往天津。至此，各国因中国兵变调入北京的军队已不下4000人，其中入华日军一部由山海关调入北京，一部则在秦皇岛紧急登陆。与此同时，在华外国各军队司令举行的天津会议上，列强再一次强调了《辛丑条约》中关于天津附近20里内不许中国驻军的规定。
列强的军事压力使北京陷入了自辛丑变乱以来又一次极其严重的外交危机。北京城内人心浮动，甚至整个中国北方的局势都空前紧张。北方各省督抚纷纷通电反对袁世凯南下就职。袁本人则建议暂留北京六个月，先请黎元洪到南京任副总统，并代行总统职权。“至是袁世凯更势难南下，蔡等亦不之强也。”
考虑到突然爆发的北京兵变和帝国主义列强的出兵压力，迎袁专使经过紧急磋商，决定牺牲此行目的，通电南京临时政府，要求迁就袁世凯，以达到稳定局势的目的。3月2日，蔡元培在致南京临时大总统的通电中详细汇报了兵变情形，另外特地提出了他们在研究磋商之后关于局势的四点最基本的建议：
（一）宣布新选大总统袁世凯不必南行就职；
（二）确定临时政府之地点为北京；
（三）袁在北京举行就职仪式，与南京、武昌商定内阁总理，即电所拟任内阁总理之人，请参议院承认后，由总理在南京组织政府，与南京现在之政府办理交代，组织完备，乃偕参议院迁往北京；
（四）请参议院及内阁全部迁往北京时用重兵护卫，以巩固政府弹压地方。
3月6日，南京临时参议院通过的“议决政府组织办法六条”中基本上包括了这几条内容，这说明南京方面已经放弃了临时政府首都设在南京和维持南京现有的临时政府的基本框架的两个基本原则。孙中山的努力遭到了失败。