1911年10月10日，随着武昌起义的成功，反清革命浪潮席卷全国，各省纷纷宣布脱离清朝统治。至当年12月，南北十七省代表汇聚南京，展开临时政府首脑的选举，最终孙中山以绝大多数票当选临时大总统，黎元洪则获副总统之职。
翌年元旦，孙中山在南京正式宣誓就任，标志中华民国的成立与清帝国的终结，国都定于南京，并以五色旗为国旗。2月，受袁世凯压力影响，隆裕太后颁布退位诏书，承认共和制。随后，孙中山将临时大总统职位移交袁世凯，后者在三月宣誓就职，并将首都迁至北京，开启北洋政府时期。同年，孙中山在北平推动同盟会改组，成立国民党，自任理事长，黄兴、宋教仁任理事。
1913年，新的国会选举里国民党胜出，宋教仁正筹组内阁，不料遭暗杀，幕后黑手直指袁世凯。此后，国民党发动“二次革命”以武力抵制袁，但北洋实力占优，革命失败，孙中山与黄兴流亡日本，袁世凯此时进一步控制全国大部分省份。
袁世凯不断扩权，1914年以《大总统选举法》取缔国会，并于5月废除《临时约法》，实行总统制。孙中山则于东京创组中华革命党。世界局势也因当年夏季的第一次世界大战而剧变，列强无暇干涉东亚，日本乘机扩展势力。
1915年，袁世凯为争取日本支持个人称帝，不惜以国家利益换取对方支持，接受《二十一条》，这引发全国范围的反日与反袁运动。同年，陈独秀在上海创刊《新青年》，掀起新文化运动，提出“民主与科学”为信条。十二月，袁世凯宣布改国号为中华帝国，建年号“洪宪”，而云南方面，蔡锷、唐继尧宣布独立，并组织护国军，启动护国战争。
护国军兵分三路，对袁世凯政权发起攻势。1916年春，袁的亲信和各地将领致电催促废帝制，袁被迫取消洪宪政体。同年六月，袁世凯因病去世，北洋军阀混战随即展开。黎元洪继任总统，然实权由总理段祺瑞掌握，双方矛盾激化，引发府院之争。
1917年夏，张勋率辫子军攻入北京，试图复辟清帝，拥溥仪重登大位，引发广泛反对。段祺瑞组织讨伐，大军打入北京后复辟告终，段祺瑞及时上台但拒恢复国会。孙中山在广东成立军政府，发动护法运动，力图恢复法治，后因军阀干预告失败，革命力量只得另谋出路。
五四运动的爆发是中国进入新时代的重要转折。1918年，鲁迅在《新青年》发表国内首部白话小说《狂人日记》，而世界格局又因一战结束发生变化。1919年，巴黎和会决定将德国在山东的权益转交日本，北洋政府接受了屈辱条件，引发五四运动。学生起而抗争，全国范围掀起罢课、罢市、罢工浪潮。
五四运动后，马克思主义逐渐传播成为主导思想，与工人运动融合。1920年，段祺瑞与吴佩孚争夺权力爆发直皖战争，直奉两系之后共同控制北洋政府。
一九二一年，中国共产党在上海成立，随即直奉两军阀为争地盘爆发冲突。1922年，张作霖率奉军入关，随后与直军开战，最终奉军失败，北京政权归属曹锟、吴佩孚。中国共产党此时召开第二次全国代表大会，确立民主革命纲领。
随着曹锟以金钱操控议员当选总统，直系腐败激起更广泛民愤。1924年，国民党在广州召开大会，提出联俄、联共、扶助农工，开启第一次国共合作。同年黄埔军校成立，后直奉两系开战，冯玉祥发动北京政变，结果直系败亡，曹锟也被迫停战，北洋政权转由冯玉祥和张作霖掌控，帝国主义支持下张作霖自此独揽大权。
1925年，孙中山病逝，引发全国哀悼。同年五月，上海英日势力屠杀中国民众，五卅惨案激发全国反帝热潮。年底，郭松龄起兵反奉，短暂占领山海关后兵败被杀，反奉行动终为失败。
1926年，国共合作推动北伐，蒋介石任统帅，不到半年即进军至长江流域。1927年四月，蒋介石在上海发动武装清洗，粉碎国民党左派和共产党，首次国共合作宣告终结。此后，国共产党人发起南昌、秋收、广州等起义，农村革命根据地逐步建立。
1928年，蒋介石联合冯玉祥、阎锡山等发动第二次北伐，直逼张作霖的奉系势力，北京沦陷，张作霖途中遭日军暗杀。年底，东北易帜，张学良通电全国服从国民政府，北洋军阀时代画上句号，南京成为国家名义上的统一中心。
进入训政时期，蒋介石为了增强个人权力，大力裁军，但遭多方军阀反对。未能如愿时，蒋介石主动挑起蒋桂战争，迫使李宗仁和白崇禧流亡海外，获得胜利。但1930年，各集团的矛盾加剧，中原大战爆发，历时七个月，蒋介石获胜，使各军事集团暂时归于统一。
中原大战后，蒋介石集中兵力进攻革命根据地。1931年，日军以“柳条湖事件”为借口进攻沈阳，实施九一八事变，张学良奉命不抵抗，东三省沦陷。
1932年初，日军袭击上海，上海事变爆发，东北全面失守，全境落入日军之手，满洲国随即建立。1933年，日军越山海关攻陷热河，国民政府被迫签订《塘沽协定》，公开承认华北门户丢失。
面对日军威胁，蒋介石仍推行“攘外必先安内”，不断围剿红军。1934年，中国工农红军在被围剿压力下开始长征，战略大转移。1935年遵义会议确立了毛主席的领导地位，中央红军四渡赤水、强渡金沙江，突破多重包围。年底北平爆发一二九运动，学生群众高呼抗日救国。
1936年，红军胜利抵达陕北，蒋介石调集大军企图剿灭，张学良和杨虎城在西安扣押蒋介石，要求联合抗日。西安事变最终通过和平解决，实现了国内主要力量一致对外。
1937年卢沟桥事变之后，全国抗战拉开帷幕，日军迅速占领北平、天津、上海，相继发生淞沪会战、南京保卫战，南京失陷后日军大肆屠杀平民，惨剧震动中外。1938年徐州、武汉先后沦陷，黄河大堤被炸造成重大人员伤亡，抗战进入相持阶段。武汉会战虽结局不利，却有效遏制日军战略扩张。年底，汪精卫在南京成立伪国民政府，投靠日方。
1939至1940年间，中国军队屡获胜绩，如长沙和昆仑关等地，中国守军顽强抵抗，八路军更于百团大战重创敌军。但国民党与共产党关系趋于紧张，1941年皖南事变爆发，新四军受到重创。这期间日本发动多场战役，屡遭挫折，国际形势因美国参战而发生重大变化。
中国远征军自1942年起与盟军协同作战，抗日进程得以延续。随后国民政府与英、美领袖共同出席开罗会议，《开罗宣言》明确要求日本归还所侵土地。
1944年日军为打通交通线发起豫湘桂战役，国民党军队溃退，大片领土沦陷。而敌后抗战力量在共产党领导下收复大量区域。1945年，美军轰炸日本本土，苏军进军东北，八路军与新四军展开大规模攻势，湘西等地重创日军。美军两次投下原子弹，日本被迫宣布无条件投降。九月，日军在南京正式签署投降书，中国抗日战争获得最后胜利，台湾正式回归祖国。
战后，国内人民渴望和平重建，然而蒋介石集团坚持独裁，违背民心，遂于1946年再次对解放区发动内战。1947年，刘伯承、邓小平等率军挺进大别山，与陈毅、粟裕、陈赓、谢富治等部队相呼应，形成有力的战略态势，极大改变战争格局。
随后解放战争进入关键阶段。1948年东北野战军发动辽沈战役，历时52天解放东北。华东和中原野战军接着发起淮海战役，最终歼灭国民党主力，共解放华中多地。平津战役也告捷，进一步巩固解放区。
至1949年，随着长江以北国民党军彻底崩溃，人民解放军渡江、攻占南京，蒋介石率众逃往台湾，国民党政权土崩瓦解。10月1日，中华人民共和国正式成立，至此，中华民国的历史在大陆宣告终结，现代中国开启新的篇章。
