1898年春，維新運動再次高漲，光緒帝順應時代潮流，經慈禧太後的同意，頒布《明定國是詔》，拉開了戊戌變法的帷幕。《明定國是詔》不過400多字，卻以三分之一的篇幅論述京師大學堂：“京師大學堂為各行省之倡，尤應首先舉辦。著軍機大臣、總理各國事務王大臣會同妥速議奏。”
就這樣，創建京師大學堂作為變法的“天字第一號工程”，正式上馬。
可是，時隔半月，仍不見總署大臣們的任何動作，創建京師大學堂又將成為一句空話。光緒帝怒不可遏，6月26日，他下了一道充滿怒氣的上諭：“前因京師大學堂為各省之倡，特降諭旨，令軍機大臣、總理各國事務王大臣回同議奏，即著迅速複奏，毋再遲延。倘再仍前玩愒，並不依限複奏，定即從嚴懲處不貸。”
這下子，那些年邁、昏聵的總署大臣們才感到問題的嚴重性，急忙派員向鼓吹變法的康梁求援。康有為分身無術，就讓梁啟超參考英國、美國、日本的大學章程，進行起草。梁啟超吸取日本學規，參以本國情形，擬訂了《京師大學堂章程》，共分8章52節。
7月3日，總署上報《籌辦京師大學堂並擬學堂章程折》，當即得到批準。同時，皇上還任命時任吏部尚書、協辦大學士的孫家鼐為管學大臣。由於管學大臣既擔負著創建京師大學堂的重任，又兼負管理全國新式學堂的職責，所以，孫家鼐既是京師大學堂第一任校長，也是中國曆史上第一位教育部長。
接到任命後，年已古稀的孫家鼐隻爭朝夕，“每日會集辦事各員，公同核議，雖不在學堂辦事之人，亦多方谘訪，廣集眾思。總期受以虛心，任以實心，持以公心，矢以誠心，博取眾長，折衷一是。”在孫家鼐的領導下，京師大學堂不斷克服困難，排除幹擾，快速推進。9月5日，上海的英文周報《北華捷報》報道說：“據北京方麵報道，擬議中的京師大學堂已經得到了北京馬神廟這座約有280個房間的大寺廟作為臨時校址，但由於近來要到這所學校報名注冊的進士、舉人和秀才人數太多，所以，地方仍顯得過於狹窄。”