1915年12月袁世凯宣布恢复中国的君主制，建立中华帝国，并改元洪宪。总统府改为新华宫。但是，袁世凯的称帝举措并没有得到广泛支持。不仅孙中山、梁启超等人坚决反对帝制，北洋将领段祺瑞、冯国璋等也深为不满。帝国主义列强亦不断对他提出警告。12月25日，蔡锷、唐继尧等在云南宣布起义，发动护国战争，讨伐袁世凯。贵州、广西相继响应。北洋派内部危机四伏。袁世凯被迫于1916年3月22日宣布取消帝制，恢复“中华民国”年号，起用段祺瑞为国务卿兼陆军总长，企图依靠段团结北洋势力，支持他继续担任大总统。但起义各省不承认他有再做总统的资格。段祺瑞也逼他交出军政实权。广东、浙江、陕西、湖南、四川纷纷通电宣告独立或与袁世凯个人断绝关系。5月下旬忧愤成疾。1916年6月6日，袁世凯因尿毒症不治，卒于举国声讨声中，时年57岁。同年8月24日正式归葬于河南安阳。
　　袁氏的登基称帝之举，受到当时大部份国人的反对，包括袁氏心腹将领冯国璋、段祺瑞等，段祺瑞致电袁世凯：“恢复国会，退位自全”，实已无以为继。
　　蔡锷秘密逃出北京，联同云南的军人在云南组织护国军，于1915年12月25日起兵讨袁。接着，各省接连宣布独立，随着帝制遭到广泛反对而失败，袁氏尽失人心，只得于1916年3月22日宣布取消帝制帝号，称帝仅83天。取消帝制帝号之余，袁氏陷入众叛亲离的困境，欲续任大总统亦不可得，在心理的重大打击及家族遗传性糖尿病交煎之下，于6月6日病死。
　　袁世凯最后称帝，与其长子袁克定迷恋太子权位是分不开的，其中最严重的是袁克定伪造《顺天时报》，营造日本支持袁世凯称帝的氛围（此事被袁世凯次子袁克文和女儿袁叔桢无意中发现），袁世凯曾责袁克定“欺父误国”。但毕竟袁克定无法逼迫袁世凯称帝，袁世凯自身的帝王思想是其称帝的决定因素。