ภายหลังจากที่พระองค์มีพระชนม์ควรที่จะเริ่มดำเนินพระราชกรณียกิจด้วยตัวพระองค์เองได้แล้ว แต่พระนางซูสีไทเฮาก็ยังคงพระอำนาจในการตัดสินพระทัยและดำเนินพระราชกรณียกิจแทนพระองค์พระจักรพรรดิอยู่ ถึงแม้ว่าพระนางจะไปประทับที่พระราชวังฤดูร้อนแล้วก็ตาม และพระนางยังมีพระเสาวนีย์เป็นการแต่งเรื่องว่าฉุนจิ้นอ๋อง พระราชบิดาขององค์พระจักรพรรดิจะไม่ทรงก้าวก่ายทางการเมืองไม่ว่าด้วยกรณีใดๆทั้งสิ้น

หลังจากที่พระองค์มีพระราชอำนาจเต็มที่ พระองค์ทรงพระราชดำริที่จะปฏิรูปให้จีนมีความทันสมัยทุกด้านมากกว่าที่จะปฏิรูปไปในทางอนุรักษนิยมแบบพระนางซูสีไทเฮาได้ทรงวางไว้ พระองค์ทรงเชื่อว่าการมีจักรพรรดิภายใต้รัฐธรรมนูญแบบญี่ปุ่น ประเทศจะมีความเจริญทั้งทางด้านการเมืองและเศรษฐกิจ ในเดือนมิถุนายน ปี พ.ศ. 2441 พระองค์ทรงริเริ่มการปฏิรูปร้อยวัน โดยพยายามที่จะปฏิรูป การเมือง สังคมและกฎหมาย ในช่วงระยะเวลาอันไม่นานหลังจากการวางมือของพระนางซูสีไทเฮา พระจักรพรรดิทรงออกพระบรมราชโองการหลายฉบับในการปฏิรูปครั้งใหญ่นี้ โดยมีขุนนางหลักที่คอยช่วยเหลือกิจการในครั้งนี้ของพระองค์ของคนคือ คัง โหย่วเหวย และ เหลียง ฉี่เชา

โดยการเปลี่ยนแปลงนี้มีการเปลี่ยนแปลงประเทศจากเกษตรกรรมไปเป็นอุตสาหกรรมและมีการเปลี่ยนแปลงทางด้านการสอบรับราชการ โดยพระองค์ทรงออกพระราชกฤษฎีกาในการจัดตั้งมหาวิทยาลัยปักกิ่ง ซึ่งถือว่าเป็นสิ่งที่ทันสมัยในขณะนั้นของจีน มีการก่อสร้างทางรถไฟ ลู่หาน และระบบท้องพระคลังให้มีระบบเช่นเดียวกับทางตะวันตก โดยมีเป้าหมายทำให้จีนเป็นประเทศที่ทันสมัย มีพระมหาจักรพรรดิภายใต้รัฐธรรมนูญแต่ยังคงความเป็นจีนเอาไว้อยู่ ดังเช่นการปฏิรูปสมัยเมจิของญี่ปุ่น

อย่างไรก็ตามสภาพสังคมจีนในขณะนั้นยังเป็นแบบนับถือลัทธิขงจื้ออยู่และการปฏิรูปครั้งนี้ยังมีความขัดแย้งไปถึงพระนางซูสีไทเฮาด้วย ผู้ซึ่งว่าราชการหลังม่านอยู่ในขณะนั้น ข้าราชการหัวอนุรักษนิยมหลายคนไม่พอใจในการปฏิรูปครั้งนี้ และได้ไปร้องทุกข์กับพระนางซูสีไทเฮา พระนางทรงรู้ดีว่าไม่มีทางที่จะทำให้การปฏิรูปของพระจักรพรรดิหยุดลงได้ มีเพียงทางเดียวเท่านั้นคือการรัฐประหารยึดพระราชอำนาจ สมเด็จพระจักรพรรดิทรงทราบถึงแผนการของพระนางจึงได้ทำการปรึกษากับ คัง โหย่วเหวย และคณะปฏิรูป และพวกเขาได้ตัดสินใจที่จะใช้กองทัพของ หยวน ซื่อไข่ ซึ่งเป็นกองทัพที่ทันสมัยในขณะนั้นถึงแม้ว่าจะมีทหารประจำการเพียง 6000 นายเท่านั้น และพระนางซูสีไทเฮาก็ได้เรียกใช้ทัพของ ยงลู่ จากเมืองเทียนสิน

ยงลู่นั้นยังเป็นพันธมิตรกับนายพลต๋ง ฟู่เสียง ซึ่งมีกำลังพล 10000 นาย จากกองกำลังมุสลิมกานสู ซึ่งเป็นทหารของราชสำนัก ซึ่งประกอบไปด้วน นายพล หม่า เฟิงสูและนายพลหม่า ฝูลู่ ซึ่งตั้งทัพอยู่ในบริเวณกรุงปักกิ่งและโจมตีชาวต่างชาติและชาวตะวันตกอยู่เป็นประจำ พวกเขาอยู่ฝ่ายอนุรักษนิยมของพระนางซูสีไทเฮาระหว่างการรัฐประหาร พวเขามีปืนยาวของตะวันตกและมีปืนใหญ่ที่ทันสมัย ซึ่งก็แสดงให้เห็นว่าฝ่ายอนุรักษนิยมของพระนางซูสีไทเฮาก็ยังมีส่วนหนึ่งที่พยายามจะใช้เทคโนโลยีของชาวตะวันตก[2][3]

ศาสตราจารย์ชาวไต้หวัน เล่ย เซียเซิง (雷家聖) เปิดเผยงานวิจัยใหม่เกี่ยวกับแผนการรัฐประหาร ว่าแท้จริงแล้วสมเด็จพระจักรพรรดิกวังซวีอาจถูกดึงเข้าไปในกับดักที่วางไว้โดยนักปฏิรูป คัง โหย่วเหวย ซึ่งมิชชั่นนารีชาวอังกฤษและอดีตนายกรัฐมนตรีของญี่ปุ่น อิโต ฮิโระบุมิ ใช้อุบายล่อหลอกคัง เพื่อที่จะให้ตกลงยกอำนาจอธิบไตยของจีนให้ อิโต และเอกอัครราชทูตอังกฤษ เซอร์ ซี. แมคโดนัล กล่าวว่าจริง ๆ แล้วนักปฏิรูปเป็นผู้ทำความเสียหายแก่การพัฒนาสู่ความทันสมัยของจีน ส่วนพระนางซูสีไทเฮานั้นก็ได้ศึกษาแผนการปฏิรูป และได้ตัดสินพระทัยที่จะยุติแผนการนั้นและรักษาประเทศจีนจากการควบคุมของต่างชาติ[4]

แต่หยวน ซือไข่ก็ได้เริ่มแสดงความสามารถทางการเมืองออกมาให้เห็น โดยได้เลือกทางที่ดีที่สุดโดยได้หักหลังพระจักรพรรดิกวังซฺวี่ในนาทีสุดท้ายก่อนการรัฐประหาร โดย 1 วันก่อนทำการรัฐประหาร หยวน ซือไข่ได้ไปเข้าเฝ้าฯพระนางซูสีไทเฮา และบอกแผนการของจักรพรรดิทั้งหมดให้พระนางทรงทราบ โดยพระนางทรงเชื่อตามที่หยวน ซือไข่ กราบทูลรายงาน และหลังจากนั้น พระองค์กับหยวน ซือไข่ ก็เป็นศัตรูกันตราบจนชีวิตสุดท้ายของพระองค์ และหลังจากนั้นพระนางซูสีไทเฮาก็ได้มีพระเสาวนีย์ให้นำทหารไปล้อมพระราชวังต้องห้าม และจับองค์พระจักรพรรดิไปคุมขังไว้ที่เกาะกลางทะเลสาบซึ่งอยู่เชื่อมต่อกับพระราชวังต้องห้ามและอยู่ในการควบคุมของพระนางซูสีไทเฮา หลังจากนั้นพระนางซูสีไทเฮาก็ได้ออกโองการว่า สมเด็จพระจักรพรรดิกวังซฺวี่มีความประพฤติที่เสื่อมเสียไม่สมควรที่จะเป็นจักรพรรดิที่บริหารบ้านเมืองอีกต่อไป แต่หลังจากนั้นพระนางซูสีไทเฮาก็บริหารราชการด้วยพระองค์เองแต่ก็ยังคงใช้ศักราชกวังซฺวี่ต่อไปตราบจนพระจักรพรรดิสวรรคต