1899年12月，袁世凯升任山东巡抚。他到任后，对义和团展开了血腥屠杀，他接连不断地命令所属军队，对义和团聚集的大小村庄，可以开炮轰击，不必缩手缩脚。并提出如果作战不利，畏缩不前，那么“无论官兵一律提头来见！” 袁世凯上任时，是同时带着新陆军武卫右军开入山东的。到达济南后，袁世凯将山东原有旧军34个营部分加以淘汰后，编为20个营，派冯国璋负责主持山东全省操练事宜。此时的袁世凯踌躇满志，他终于一跃成为既有兵权又有地盘的封疆大吏。而慈禧太后派袁世凯去山东的一个主要原因是，当时山东义和团运动声势浩大，原任山东巡抚毓贤能力平平。 1900年初，袁世凯派山东督粮道尚其享和济南泰武临道吉灿升会同任永清、马金叙、吴长纯等5营清军，到鲁西北各州县去镇压义和团。 当时鲁西北是义和团活动的中心地区，首领朱红灯被杀后，形成几支各数百人的武装队伍，由于力量分散，所以经过几次战斗，受到了极其严重的伤亡。 袁世凯又派张勋、雷震春、孟恩远、曹锟、吴化岭、倪嗣冲等军官，各带军队分别到各州县进攻义和团。 雷震春当时担任炮兵管带，驻扎在齐东。该县有一大村庄，居民700余户，大都参加义和团，土寨坚固，兼有快枪。雷震春对此感到为难，赶赴济南请示袁世凯如何处置。袁世凯正言厉色对雷震春说：“办大事情的人切不可有所顾忌，若再这样姑息下去，安有肃清之日，你带队前往，如果他们再抗拒，立即开炮轰击，务求早日解决战事。” 雷震春挨训之后，返回齐东当晚召开军事会议，传达袁世凯的命令。第二天，雷震春下令炮兵轰击村庄，村民伤亡惨重。8月底，雷震春带兵又到滨州，围攻皂李庄。该庄聚集义和团“拳厂”10多处，有义和团一千多人，他们见到清兵来攻，即喊杀震天，齐出迎敌。雷震春先令开炮轰击，接着又让士兵正面进攻，马队从两翼包抄，枪炮齐发，清军攻入庄内后，到处放火，将村庄抢掠一空。 张勋率领清军包围阳信书院，院内义和团100余人，英勇抵抗，誓不投降，最后全部战死，无一降者，张勋下令将他们埋在3个大坑内，惨不忍睹。 当时，袁世凯虽手握重兵，警卫森严，但对义和团却怀着莫大的恐惧，在山东巡抚衙门的大墙外，围上层层的铁丝网，并昼夜加派岗哨巡逻警戒。 在袁世凯的血腥镇压下，山东义和团运动进入低潮。李鸿章见直隶是遍地烽火，而山东很快风平浪静，对人慨叹赞赏地说：“袁家这小子（指袁世凯），真不含糊！” 1900年7月，八国联军攻陷天津，慈禧太后催促袁世凯立即出兵保卫京师。袁世凯听了幕僚严铭绶的密谋，决定采取脚踏两只船的办法，打电报以山东省的名义参加两广总督李鸿章、湖广总督张之洞、两江总督刘坤一所谋划的“东南互保条约”，宣布对外国人“负完全保护责任”，并回奏清廷说，“即日调兵一万，兼程北上勤王。” 袁世凯把部下淮军总兵夏辛酉、副将张勋叫来，嘱咐他们两人说：“我命令你们带兵六营北上‘勤王’。你们必须慢慢走，等等瞧，走到了直隶省边境得停下来，看准风色行事，切不可和洋兵冲突，引起战争。如果北京失守的话，两宫必然出走，你们就应找到两宫行在所，带兵前往保护圣驾。这时行动愈快愈好。” 此次袁世凯的所谓出兵，并不是真心“勤王”。而是表面上应付做作，袁世凯对外宣称出兵1万，实际上只有3000人。这支淮军也不是袁世凯的嫡系部队，万一出了乱子，与他也毫无干系。 当时，山东有官员看出了袁世凯并未执行清廷“勤王”的命令，因此在背后闲谈中戏呼袁世凯为“鲁王”。袁世凯听到这样的话，冷笑着说：“区区一省之王，老子并不在乎！” 不过，对于慈禧，袁世凯还是非常忌惮的，由于慈禧不断下诏旨让袁世凯亲自带兵“勤王”。袁世凯焦急万分，从济南数次上书给徐世昌，通过徐世昌乞求荣禄以山东防务吃紧，兵力不敷分配为借口，希望暂缓执行他北上的命令。 慈禧从北京逃到山西，后又从山西返回北京，期间虽然对李鸿章、刘坤一、张之洞、袁世凯这些搞“东南互保条约”的督抚非常不满，但是当时的局势已经非常微妙，因此事后，慈禧并未追究这些人“勤王不利”的责任。 1901年11月，79岁的李鸿章病死，他在弥留时刻，上书清廷保荐袁世凯任北洋大臣、直隶总督。 李鸿章死后，袁世凯顺利升任北洋大臣兼直隶总督，恰在这时，袁世凯的生母刘氏病逝，根据惯例，袁世凯应“丁忧”辞职。慈禧特意下谕，让袁世凯破格留任。 1901年12月21日，袁世凯偕同唐绍仪一行数十人，由一营亲兵护送，威风十足地离开济南北上。直隶总督驻地原在天津，由于当时天津仍在八国联军占领下，袁世凯决定把大本营暂时设在保定。 慈禧自认为对袁世凯有知遇之恩，但是她也没有想到，袁世凯的野心可远不止如此。