1898年春，维新运动再次高涨，光绪帝顺应时代潮流，经慈禧太后的同意，颁布《明定国是诏》，拉开了戊戌变法的帷幕。《明定国是诏》不过400多字，却以三分之一的篇幅论述京师大学堂：“京师大学堂为各行省之倡，尤应首先举办。著军机大臣、总理各国事务王大臣会同妥速议奏。”
就这样，创建京师大学堂作为变法的“天字第一号工程”，正式上马。
可是，时隔半月，仍不见总署大臣们的任何动作，创建京师大学堂又将成为一句空话。光绪帝怒不可遏，6月26日，他下了一道充满怒气的上谕：“前因京师大学堂为各省之倡，特降谕旨，令军机大臣、总理各国事务王大臣回同议奏，即著迅速复奏，毋再迟延。倘再仍前玩愒，并不依限复奏，定即从严惩处不贷。”
这下子，那些年迈、昏聩的总署大臣们才感到问题的严重性，急忙派员向鼓吹变法的康梁求援。康有为分身无术，就让梁启超参考英国、美国、日本的大学章程，进行起草。梁启超吸取日本学规，参以本国情形，拟订了《京师大学堂章程》，共分8章52节。
7月3日，总署上报《筹办京师大学堂并拟学堂章程折》，当即得到批准。同时，皇上还任命时任吏部尚书、协办大学士的孙家鼐为管学大臣。由于管学大臣既担负着创建京师大学堂的重任，又兼负管理全国新式学堂的职责，所以，孙家鼐既是京师大学堂第一任校长，也是中国历史上第一位教育部长。
接到任命后，年已古稀的孙家鼐只争朝夕，“每日会集办事各员，公同核议，虽不在学堂办事之人，亦多方咨访，广集众思。总期受以虚心，任以实心，持以公心，矢以诚心，博取众长，折衷一是。”在孙家鼐的领导下，京师大学堂不断克服困难，排除干扰，快速推进。9月5日，上海的英文周报《北华捷报》报道说：“据北京方面报道，拟议中的京师大学堂已经得到了北京马神庙这座约有280个房间的大寺庙作为临时校址，但由于近来要到这所学校报名注册的进士、举人和秀才人数太多，所以，地方仍显得过于狭窄。”