光緒十三年(1887年)正月十五日，光緒皇帝在太和殿舉行大典，開始親政，頒詔天下。到光緒二十四年(1898年)八月初六日，慈禧太后重新垂簾訓政，光緒被囚禁，其間12年，為光緒親政時期。
載湉從太和殿親政大典時起，就被慈禧掌控在手裡，或被慈禧作為顯示威嚴的權杖，或被慈禧看作御座上的玩偶。慈禧規定，每隔一日，光緒必須親自向她奏報政務，聽候訓示。光緒經常披星戴月，往來奔波。遇有重大事情，更得隨時請旨。名為皇帝，實則傀儡。光緒臨朝親政後，53歲的慈禧表面退居頤和園頤養天年，實際上權勢依舊，仍把持著國家政務。她一方面處處限制光緒的權力，國家大事都要秉承她的懿旨去辦理;另一方面又通過自己的侄女隆裕皇后及親信太監李蓮英等人，暗中監視光緒的行蹤。光緒在宮內、宮外遇到的困局，超過了他的先祖。
光緒遇到的國際環境也與同治不一樣。這時，日本經過明治維新，開始向外擴張，進攻矛頭指向朝鮮和中國東北;俄國也極力向遠東、向中國東北和西北擴張;英、法等西方殖民者，更從海上對中國進行新的侵略。光緒皇帝面臨國際、國內局勢，親政後10年間，在政治上最大的舉動是兩件大事：第一是在甲午戰爭中「主戰」，第二是在戊戌變法中「求變」。
第一，甲午戰爭，光緒「主戰」。在中法戰爭結束後，清政府成立了海軍衙門。19世紀80年代末，清政府的海軍有北洋、南洋、福建、廣東四支水師，擁有大小70多艘軍艦。其中北洋水師實力最強，擁有軍艦20餘艘，其主力艦皆購自英國和德國。南洋水師也有20餘艘軍艦，多系江南製造局和福州船政局製造，也有購自英國的幾艘炮艇。福建水師的20艘軍艦是福州船政局生產，還有幾艘購自英、美的炮艇。這些拼湊的軍艦，戰鬥能力薄弱，無力參加重大海戰。90年代世界造船技術又有新的發展，相形之下清政府的海軍力量沒有跟上艦船製造技術的發展。清政府從沒有軍艦、沒有海軍，到擁有四支艦隊，數十艘軍艦，尤其擁有實力較強的北洋艦隊。同時，日本明治維新後，也建立了一支海軍艦隊。
日本明治維新後把侵略的矛頭指向朝鮮和中國，從而爆發了中日甲午戰爭。光緒在這場戰爭中，堅決主戰。清軍在平壤之戰、黃海之戰中，都遭到失敗。結果被迫簽訂《馬關條約》，規定：割讓遼東半島、台灣、澎湖列島及附近島嶼給日本，賠償日本軍費白銀二萬萬兩(相當於清政府三年的財政總收入)等。
這時的慈禧在做什麼？在準備慶賀自己的60大壽。據文獻記述：慈禧60大壽，一切籌劃都仿照乾隆二十六年(1761年)皇太后70大壽慶典辦理。當年為清朝的全盛時期，所謂「物產豐盈」、「富有四海」。而慈禧的60大壽，已經是今非昔比。慈禧慶壽，從頭一年就開始準備。改清漪園名為頤和園，大興土木。自皇宮到頤和園沿途佈置綵棚、綵燈，備賞的餑餑850桌，用彩綢10萬匹，紅氈條60萬尺。《藏園群書題記》載「用銀至七百萬兩」，其中戶部庫銀400萬兩，京官報效銀121萬兩，外官報效銀167萬兩。兩淮鹽商各捐銀40萬兩。太監、宮女等也都報效銀兩。當時災荒嚴重，北京開設粥廠，救濟難民。有人不滿，題寫門聯，貼於京城：
萬壽無疆，普天同慶;
三軍敗績，割地求和。
說來也算巧合。慈禧逢甲不吉利：甲戌(同治十三年)，獨子同治死;甲申(光緒十年)，50大壽，中法戰爭;甲午(光緒二十年)，60大壽，中日戰爭;甲辰(光緒三十年)，70大壽，日俄戰爭。
第二，戊戌變法，光緒「求變」。
甲午戰敗，割地賠款。光緒在康有為、梁啟超等人的影響下，試圖維新政治，富國強兵。光緒二十四年(1898年)四月二十三日，光緒皇帝頒布《明定國是詔》，宣佈變法，博采西學，推行新政，授予康有為「專折奏事」權。那些守舊的權貴重臣，害怕光緒皇帝的改革觸動自己的權力與利益，紛紛投靠慈禧，並竭力挑撥他們「母子」的關係。慈禧也深恐光緒改革的成功會影響到她的獨裁。這樣朝廷大臣裡出現了「後黨」與「帝黨」，雙方鬥爭異常激烈。光緒親政的10年，是與慈禧進行政治和權力鬥爭的10年。從中日甲午戰爭到戊戌變法，雙方矛盾日益尖銳。光緒二十四年(1898年)八月初六日，在以慈禧為首的守舊勢力的反對和鎮壓下，變法運動最終失敗。戊戌變法總共103天。康有為、梁啟超出逃，譚嗣同等「戊戌六君子」遇害。光緒也被囚禁在中南海瀛台或頤和園玉瀾堂(至今還存留當時防範光緒逃走的隔牆)，他的政治生涯到此結束。此後，光緒度過了10年沒有人身自由的「囚帝」生活。戊戌變法失敗後，慈禧又將光緒摯愛的珍妃囚在鍾粹宮後北三所，並且給她立下了一條規矩，今後不許再見皇上。慈禧重新出面訓政，多方凌辱折磨光緒。起初，慈禧想把光緒廢掉。光緒也深知慈禧的險惡用心，日夜擔驚害怕、提心吊膽，對天長歎道：「我連漢獻帝都不如啊！」光緒被囚禁在瀛台，慈禧太后重新掌權。
光緒「百日維新」，初現變革生機。然而，「戊戌政變」，痛失良機。清朝皇室，自相殘殺，錯過維新變革的機會，喪失選擇發展道路的機會。接著，義和團興起，八國聯軍侵入北京，慈禧與光緒逃難。其受害者，自然是百姓、是國家、是民族;而受害最烈者，則是皇室、是貴胄、是滿洲。在辛亥革命中，皇清宗室，滿洲貴族，成為「革命對像」。清廷拒絕維新，終遭滅頂之災。