有了自己的工厂、铁路、海军，也有了一批懂近代技术的人才。虽然这些变化没能让大清真正起来，但至少让这个摇摇欲坠的王朝，又苟延残喘了几十年。
就在洋务运动搞得热火朝天的时候，西北又出了乱子——新疆被阿古柏入侵，俄国还趁机占了伊犁。消息传到北京，朝堂上立刻分成了两派：海防派塞防派。
海防派以李鸿章为首，说新疆这地方又远又穷，丢了也不可惜，不如把钱省下来加强海防，防备日本和洋人塞防派以左宗棠为首，说新疆是大清的国土，丢了新疆，蒙古、甘肃也会跟着丢，到时候北京都不安全，必须收复新疆。
两派吵得不可开交，李鸿章说左宗棠不懂变通，左宗棠说李鸿章目光短浅，天天在朝堂上。慈禧看着他们吵，心里也在算账：新疆到底要不要？要的话，得花多少钱、派多少兵？
左宗棠这时候已经六十多岁了，本来可以在家养老，但他觉得国土不能丢，主动向慈禧请战，说臣愿带兵出征，收复新疆，要是打不下来，臣愿意领罪。为了表决心，他还说要是朝廷同意，臣就抬着棺材去新疆，不收复新疆，就不回来。
慈禧被左宗棠的决心打动了，也觉得左宗棠说得有道理——新疆要是丢了，大清的西北门户就开了，到时候麻烦更大。她最终拍板：支持左宗棠收复新疆，任命左宗棠为钦差大臣，督办新疆军务，要钱给钱，要人给人。
不过当时大清的国库确实紧张，洋务运动要花钱，海防要花钱，能给左宗棠的军费有限。左宗棠也有办法，他找胡雪岩帮忙，向外国银行借钱，前后借了一千多万两白银，解决了军费问题。
同治十三年，左宗棠带着大军出发了。他制定了先北后南，缓进急战的战略：先打北疆的薄弱之敌，站稳脚跟后再打南疆；进军的时候慢慢来，做好充分准备，一旦开战就速战速决，不给敌人喘息的机会。
清军一路西进，将士们都很勇猛，加上左宗棠指挥得当，很快就收复了北疆的乌鲁木齐、玛纳斯等地。然后又向南疆进军，阿古柏的军队根本不是对手，一路溃败，阿古柏最后服毒自杀。到光绪三年，清军收复了南疆的所有失地，新疆除了伊犁，基本都回到了大清的手里。
接下来就是要回伊犁了。俄国本来答应归还伊犁，但看到清军收复了新疆，又反悔了，想赖着不走。左宗棠这时候已经进驻哈密，他一边让曾纪泽（曾国藩的儿子）去俄国谈判，一边下令清军做好战斗准备，还真的抬着棺材到了前线，意思是要么俄国还伊犁，要么就开打。
俄国一看左宗棠态度这么强硬，清军也做好了准备，怕真的打起来吃亏，最终同意跟曾纪泽签订《中俄伊犁条约》，把伊犁还给了大清。
光绪七年，左宗棠向慈禧上奏，建议在新疆设省，加强管理。慈禧同意了，任命刘锦棠为新疆第一任巡抚。从此，新疆正式成为大清的一个省，跟内地一样实行郡县制，这对维护国家统一起到了重要作用。
光绪二十年，甲午战争爆发，大清的北洋水师被日本打得全军覆没。这一下，全国都炸了锅——大家都没想到，搞了三十年洋务，花了那么多钱建起来的海军，居然连日本都打不过。
光绪皇帝这时候已经亲政几年了，年轻气盛，心里急啊，觉得再这么下去，大清真的要了。这时候，康有为、梁启超这些读书人站了出来，说洋务运动只学技术不行，还得学西方的制度，搞变法，比如开议会、改法律、废科举、办新式学堂、发展工商业等等。这就是戊戌变法。
光绪皇帝觉得康有为他们说得有道理，立刻就支持变法，从光绪二十四年四月开始，接连下了几十道圣旨，要搞改革。比如下令废除八股文，改考策论；设立京师大学堂（后来的北京大学）；鼓励民间办工厂、开矿山；裁撤多余的衙门和官员等等。
可这变法，一下子就触动了不少人的利益。
首先是守旧派大臣，比如荣禄、刚毅这些人。他们一辈子靠旧制度吃饭，要是变法了，他们的权力、地位就没了。荣禄就跟慈禧说：康有为他们这是要乱祖宗规矩，要是听他们的，大清就完了！刚毅更夸张，说宁可亡国，也不能变法。
然后是地方上的督抚，除了张之洞、陈宝箴少数几人真心支持，大多督抚都觉得这变法“太冒进”。比如要裁撤旧衙门，那些靠衙门吃饭的小吏怎么办？要废八股，全国几十万靠科举谋生的读书人又该去哪？所以这些督抚要么拖着不办，要么阳奉阴违——你皇帝下你的圣旨，我地方办我的老事，反正天高皇帝远。
慈禧一开始对变法的态度其实挺“佛系”。她觉得光绪年轻，想干点实事是好事，而且要是变法真能让大清强起来，自己这个“老祖宗”脸上也有光。所以她一开始没明确反对，只是私下跟光绪说：“变法可以，但别瞎折腾，祖宗的规矩不能动，我的权力也别碰。”
可康有为、梁启超这群人太急了，恨不得把几十年的改革压缩到几个月里。他们不仅要改制度，还想动“人事”——比如要罢免一大批守旧派大臣，甚至想让光绪把权力从慈禧手里彻底