1895年，中日甲午战争失败，列强瓜分中国。当时的知识分子寄希望于变法图强，在康有为的推动下进行维新运动。1898年6月11日，光绪皇帝颁布《明定国是诏》，正式宣布变法，提出创办京师大学堂。[199] 7月3日，光绪帝批准了由梁启超代为起草的《奏拟京师大学堂章程》，正式创办京师大学堂，并任命吏部尚书、协办大学士孙家鼐（也是光绪皇帝的老师）为首任管理大学堂事务大臣（管学大臣），许景澄任中学总教习，美国传教士丁韪良任西学总教习。京师大学堂由此成为了中国近代第一所由中央政府建立的综合性大学。[200] 9月21日，慈禧太后与守旧派发动戊戌政变，百日维新失败。维新变法失败后，其它改革措施基本被废止，唯有京师大学堂被保留了下来。[200]
由梁启超起草的共8章54节的《奏拟京师大学堂章程》，明确提出要把京师大学堂办成“各省之表率，万国所瞻仰”的世界一流学校，明确各省都要创办新式学堂，并归大学堂统辖。[200] 教学内容强调“中体西用”、“中西并重”。[199] 设立经学、理学等十门“普通学”和数学、矿学等十门“专门学”，同时要求同学必修一门外语课程。[200]
中国的中央官学
1898年12月31日，京师大学堂正式开学，[200] [199] 原拟招生500人，实际仅设一招收进士、举人的仕学院，兼寓中小学堂共录取学生160余人，第二年学生增加到200余人，中西并学，除经史外，开设算学、格致、化学及英文、德文、法文、俄文、日文等普通课程，另立史学、地理、政治专门讲堂。[201]
京师大学堂匾
1900年5月，义和团运动进入高潮，大学堂受到冲击。8月，“八国联军”侵华，[201] 导致京师大学堂遭受严重破坏，以致被迫停办近两年。[200]
1902年清政府重建京师大学堂，洋务运动时期创办的京师同文馆也并入大学堂，改建为译学馆。由吏部尚书张百熙担任管学大臣。[200] 12月17日，京师大学堂速成科的师范馆和仕学馆举行了隆重的开学典礼。同年，设藏书楼，这是中国最早的近代大学图书馆。[201] 张百熙任教期间，对大学堂进行改革，聘请辜鸿铭、严复、林纾等著名学者，举办招生考试，制定系统的学制章程。[200] 1902年京师大学堂仕学馆学生范熙壬入学复试试卷