10日，清廷电张之洞迅速到京陛见，湖广总督着李岷琛暂行护理。9月4日，清廷任大学士张之洞、外务部尚书袁世凯为军机大臣。9月14日，湖广总督张之洞、护理四川总督赵尔丰、护理两广总督胡湘林、湖南巡抚岑春煊会奏粤湘川鄂四省于武昌城外新河地方合资兴建工厂、制造粤汉铁路、川汉铁路所需钢铁各项材料，请予立案。9月21日，清廷命大学士张之洞管理学部事务。1908年督办粤汉铁路，晋太子太保。慈禧临终时受顾命，后力劝摄政王载沣不杀袁世凯。
逝世.宣统元年八月二十一日（1909年10月4日）张之洞