1915年12月7日，北京及各省投票推戴一律告竣，上报参政院，并推定参政院为国民代表大会总代表。
12月11日上午9时，举行解决国体总开票。各省国民代表共1993人，赞成君主立宪票正好1993张，没有一票反对，也没有一张废票。各省的推戴书上一致写着：“恭戴今大总统袁世凯为中华帝国皇帝，并以国家最上完全主权奉之于皇帝，承天建极，传之万世。”当场杨度和孙毓筠提议说：“本院前由各省委托为总代表，尤应以总代表名义恭上推戴书。”秘书长拿出准备好的推戴书当众朗读，要求袁世凯“俯顺舆情，登大宝而司牧群生，履至尊而经纶六合”。参政全体起立，一致通过。11点半，在欢呼声中散会。
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当天中午，袁世凯接到推戴书，立即发回，并申令“另行推戴”。他首先表示：“查约法内载民国之主权，本于国民之全体，既经国民代表大会全体表决，改用君主立宪，本大总统自无讨论之余地。”“惟推戴一举，无任惶骇。本大总统从政垂三十年，……上无裨于国计，下无济于生民，追怀故君，已多惭疚，今若骤跻大位，于心何安?此于道德不能无惭者也。制治保邦，首重大信。民国初建，本大总统曾向参议院宣誓，愿竭力发扬共和，今若帝制自为，则是背弃誓词，此于信誉无可自解者也……望国民代表大会总代表等熟筹审虑，另行推戴，以固国基。”
下午5点，参政院再次开会，孙毓筠等提议说，此事既属全国一致，元首亦未便过拂舆情，理应由本院以总代表名义呈递第二次推戴书。众赞成。
秘书厅仅用15分钟就拟成2600余字长文，参政院继续开会，众人对推戴书均无异议，乃于当晚进呈给袁。在这个推戴书里，称颂袁有经武、匡国、开化、靖难、定乱、交邻等六大“功烈”。文中说：“前此之宣誓，有发扬共和之愿言，此特民国元首循例之词，仅属当时就职仪文之一。当日之誓词根于元首之地位，而元首之地位，根于民国之国体。国体实定于国民之意向，元首当视乎民意为从违。民意共和，则誓词随国体而有效;民意君宪，则誓词亦随国体力变迁。今日者，国民厌弃共和，趋向君宪，则是民意已改，国体已变，民国元首之地位已不复保存，民国元首之誓词当然消灭。凡此皆国民之所自为，固于皇帝渺不相涉者也。”固请袁世凯称帝。
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12日一早，袁世凯申令说道：“天下兴亡，匹夫有责，予之爱国，讵在人后?但亿兆推戴，责任重大，应如何厚利民生，应如何振兴国势，应如何刷新政治，跻进文明，种种措置，岂于薄德鲜能所克负荷!前次掬诚陈述，本非故为谦让，实因惴惕文萦，有不能自己者也。乃国民责备愈严，期望愈切，竟使子无以自解，并无可诿避。”为了“救国救民”，只好当皇帝了。
1915年12月，在国会、民众请愿团、筹安会和各省国民代表的推戴下，恢复了君主制。袁世凯多次揖让，最终接受皇帝之尊号，建立中华帝国，以1916年为洪宪元年，行君主立宪政体，把总统府改为新华宫。12月23日，袁世凯身着衮冕在天坛祭天，并拟定于1916年1月1日举行登基大典。袁世凯即位后，拟定《新皇室规范》，其中包括“亲王、郡王可以为海陆军官，但不得组织政党并担任重要政治官员;永废太监制度;永废宫女采选制度;永废各方进呈贡品制度;凡皇室亲属不得经营商业，与庶民争利。”然而，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，段祺瑞致电袁世凯：“恢复国会，退位自全”。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，3月份袁世凯被迫宣布退位，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，压制南方起义力量，但起义各省没有停止军事行动。5月下旬袁世凯忧愤成疾，1916年6月6日，袁世凯因尿毒症不治而亡，时年57岁。同年8月24日正式归葬于河南安阳。
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从万众期待到千夫所指，袁世凯本有机会成为“中国之华盛顿”，却最终成为举国唾骂的“窃国大盗”，在众叛亲离中羞恨而死。相传袁世凯弥留之际的最后一句话是：“他害了我。”“他”是谁?有人说是一心想当“皇太子”的袁克定，有人说是一心想做“帝王师”的杨度，也有人说是袁世凯自己的帝王思想。