民国不同于此前中国的君主王朝，它是经过资产阶级民主革命斗争而建立的共和国家。19世纪末年，由于清王朝腐败不堪和资本主义列强侵略的深入，尤其是中日甲午战争的失败，使中国陷入严重的民族危机。先进的中国人纷纷探求救亡图存的办法。随着资本主义经济在中国的发展和西方政治思想学说的传播，代表新兴资产阶级的政治势力开始登上中国的政治舞台。以孙中山为首的一批志士仁人首先选择革命救国的道路。1894年，孙中山在檀香山组成兴中会，提出推翻清王朝，创立合众政府的主张。兴中会的活动一开始便和传统的王朝更替模式区别开来，而具有新时代的特点。但孙中山的创举当时还不能为广大群众所理解，追随他的志士，只有百余人。1898年以康有为、梁启超为首的资产阶级改良派发动的维新变法的失败和随之发生的义和团运动以及八国联军的入侵，极大地刺激了中国社会各阶层，越来越多的人开始认识到，要救中国，必须推翻清政府。于是，孙中山倡导的反清革命迅速地发展成为广泛的社会运动。20世纪初年，一批公开或秘密反清的革命小团体在国内出现。湖南有黄兴组织的华兴会，江浙地区有以蔡元培为会长的光复会，湖北有科学补习所，四川有公强会，安徽有岳王会，广东有群智社等。包括兴中会在内的这些小团体，在组织形式上大都受传统秘密结社的影响，彼此缺少联系。它们发动的反清起义或斗争相继失败，其领导人纷纷逃往国外。
革命的挫折并没有使小团体的领导人沮丧，相反却给了他们反思、改组和大联合的机会。由于孙中山和黄兴的联合倡导，流亡到日本的革命党人于1905年8月20日在东京成立了同盟会。会员包括十余省的革命党人。这是中国历史上第一个全国性的政党。孙中山当选为总理，黄兴负责执行部。仿照西方资产阶级政党建立起来的同盟会，以激进的民主主义纲领把小团体参差不齐的政治水平提到新的高度。这个纲领就是孙中山提出的“驱逐鞑虏，恢复中华，创立民国，平均地权”；后来由此进一步阐发为以民族、民权、民生为内容的三民主义。同盟会还宣布在未来的民国：“凡为国民，皆平等以有参政权。大总统由国民共举。议会以国民公举之议员构成之，制定中华民国宪法，人人共守，敢有帝制自为者，天下共击之。”这个共和国的蓝图，对长期受封建君主专制压迫的中国人民有巨大的吸引力。
同盟会成立后，发行《民报》等多种书刊报纸，揭露以慈禧太后为首的清政府祸国殃民的罪行，抨击康有为、梁启超等人宣扬的君主立宪主张，鼓动人民加入革命行列。经过与康、梁论战，反清革命思想日益深入人心。与此同时，同盟会在南方一些省区不断组织会党和新军起义。以武装起义推翻清王朝，是同盟会推进革命运动的基本战略。从1906年萍浏醴起义至1911年4月黄花岗起义，革命党人前仆后继，共发动十余次武装起义。这些起义虽然给清王朝一次次打击，显示出资产阶级革命派是一支不可忽视的力量，但由于起义有脱离广大群众的单纯军事冒险倾向，没能从根本上威胁清政府的统治。而起义的连续失败，却使一些革命党人产生消极情绪，成为此后同盟会上层涣散的重要原因。
一场真正的下层革命，从来不单纯是少数英雄的业绩，而必然伴随着广大人民的普遍觉醒。20世纪最初的十年，中国社会正处在剧烈动荡之中，城乡群众自发的反抗斗争如波涛相逐，一浪高过一浪。北方各省民变迭起。长江中下游各省连年发生灾荒，饥民成群流入城市，抢米骚动时有发生。为了抵制革命、缓和人民的不满情绪，清政府举办多种新政：练新军，兴学堂，成立各省咨议局，实行预备立宪，等等。1908年底光绪皇帝和慈禧太后死后，三岁的小皇帝溥仪继位，其父载沣监国。处于风雨飘摇中的清政府，内部倾轧日益激烈。载沣放逐北洋新军首领袁世凯，组织皇族内阁，企图把军政大权收揽到满族亲贵集团手中，从而引起立宪派士绅官吏和北洋军将领的普遍不满。1911年5月清政府下令实行“铁路国有”。所谓国有，就是夺取民办铁路权力，转卖给列强，而拒不归还商民已集的股金。这一掠夺措施激起普遍的民愤。在与铁路权益有密切关系的立宪派士绅和革命党人的鼓动下，很快形成全国性的保路风潮，以川汉铁路经过的四川最为激烈。当清政府由湖北抽调新军入川镇压民众时，武昌新军中的革命党人乘机于1911年10月10日起义，一举攻占总督衙门，并迅速光复汉口和汉阳。新军协统黎元洪和立宪派首领汤化龙等都归附革命。黎元洪被举为湖北军政府都督。军政府宣布中国为中华民国，主权属于人民；号召各省响应革命，推翻清政府。
武昌起义震动全国。各省革命党人纷纷发动新军、会党或商会起义。本来反对革命的各地立宪派绅商多顺风驶舵，转向共和，把他们控制的省咨议局变为鼓动独立的机关。清政府的封疆大吏有的弃职逃命，有的被迫表示拥护独立。武昌起义后一个多月，湖南、陕西、江西、山西、云南、上海、江苏、贵州、安徽、浙江、广西、广东、福建、四川等省区先后宣布独立，清王朝的统治呈现土崩瓦解之势。12月2日革命军攻占南京，长江上下游革命势力联为一气，南方各省均告光复。湖北和上海军政府都倡议组织临时中央政府。11月30日，各省代表会议在汉口英租界召开，决定在临时政府未能成立之前，由湖北军政府代行中央政府职权，并通过了《中华民国临时政府组织大纲》。代表会议还决定临时政府设在南京，在南京召开大总统选举会。经过反复协商，革命党领导人多主张推举刚刚从海外归来的孙中山为临时大总统。12月29日，十七省代表在南京选举临时大总统，每省一票，孙中山以十六票当选。黎元洪当选为副总统，仍留在武昌。1912年元旦，孙中山宣誓就职，定国号为中华民国，改用阳历，以1912年为民国元年，以五色旗为国旗。
新成立的南京临时政府是按照西方资产阶级民主政府三权分立的精神建立起来的。大总统代表临时政府总揽政务。总统府秘书长为胡汉民。政府成员有陆军总长兼总参谋长黄兴、外交总长王宠惠、教育总长蔡元培等同盟会会员，也有实业部长张謇、交通总长汤寿潜等江浙立宪派名流，但张謇、汤寿潜等均未就职。掌握政府实权的是以孙中山、黄兴为首的一批同盟会员。同时，各省代表会议改组扩充为临时参议院，行使立法权，推举同盟会员林森为议长。临时政府成立之后，颁布了不少除旧布新的法令。临时参议院通过的具有宪法效力的《中华民国临时约法》，规定了资产阶级民主自由的一般原则，使共和国的方案具体化和法律化。南京临时政府的主要成员及其所推行的政策，说明它是一个资产阶级性质的革命政府。它的成立结束了绵延两千多年的封建君主制，具有划时代的意义。
孙中山就任临时大总统誓词
南京临时政府成立前后，受到多方面的重大压力，存在着严重的财政危机。尽管临时政府声明承认清政府与列强签订的不平等条约及革命前清政府所借的外债，企图取得列强的承认和财政援助，但列强不仅始终未予承认，而且以政治经济手段压迫临时政府与袁世凯举行南北和谈。先是，武昌起义后北方政局发生巨大变化，以载沣为首的清政府被迫起用北洋军首领袁世凯为内阁总理大臣，袁取得了帝国主义列强的支持和各地立宪派的拥护，掌握了清政府的军政大权。他所统率的装备精良的北洋军牢牢地控制着直隶、河南、山东三省，并南下攻占了汉口、汉阳。在北洋军的武力威胁下，湖北都督黎元洪及革命党的不少领导人都主张将民国大总统的职位让给袁世凯，以换取他推翻清王朝，支持共和国。袁世凯也不断表示他的出山是为了救国拯民，一面命令北洋军停止进攻，一面派唐绍仪为代表南下谈判。在南京临时政府成立之前谈判已经开始，临时政府成立后，孙中山通过南方总代表伍廷芳继续和谈。经过几个月的讨价还价，终于达成协议。清帝于2月12日宣布退位。次日袁世凯通电全国宣誓效忠共和。孙中山辞职，并推荐袁世凯继任。15日临时参议院选举袁世凯为临时大总统。袁世凯借口北方发生兵变和列强干涉，拒绝到南京就职。孙中山等人被迫让步，允许袁氏在北京宣誓就职，并将临时政府迁往北京。北方各省的巡抚、总督一律改称都督。中华民国在形式上接收了北方的统治权，完成了国家统一。