荣禄收到议和大纲后，不禁长叹道：“可怜奕、李二大臣名为全权，与各国开议，其实彼族均自行商定，然后交给条款照会而已，无所谓互议也。若照此大纲施行，将来中国财力兵力恐为彼族占尽，中国成一不能行动之大痨病鬼而后已，奈何！”但叹息归叹息，他还是将议和大纲立即呈送给了慈禧太后，并促请施行。不过，荣禄同时回电李、奕二大臣，言大纲中有几条可求商酌，请予留意。
慈禧太后接阅大纲后，见其上未把自己列为祸首，大喜过望，便立刻表示同意，可是嘴上却说是为了保宗庙社稷，不得不委曲求全。两天后，慈禧太后令军机处电复奕、李二大臣，宣布“所有十二条大纲，应即照允。惟其中利害轻重，详细节目，著照昨日荣禄等电信各节，设法婉商磋磨，尚冀稍资补救。”
军机处回电发出不久，湖广总督张之洞突然发来电奏，提请两宫暂缓回銮，而在荆楚一带建立行都，以防列强武力挟制；并谓大纲固不能改，细目必当切商。慈禧太后得张之洞电奏后，深为赞许，即饬令奕劻、李鸿章参酌办理，并要他们随时电商张之洞、刘坤一二督。
慈禧太后态度的游移引起了各国的警觉，于是十一国公使开会决定要奕劻、李鸿章在议和大纲上签字画押。然而慈禧太后却电示切勿草率画押，张之洞也电谏不宜遽行画押；但不画押和议断然难成，奕、李二人感到左右为难。奕劻更是气恼，对李鸿章说：“张督所奏暂时行都荆楚之议，犹属谬论偏见，不过是想代直隶总督而成为疆臣之首，得皇太后青睐而已。”李鸿章亦讥笑道：“不料张督在外多年，稍有阅历，仍是二十年前在京书生之习，真是局外论事，说起来容易。”他俩经合计，决定奏告两宫行在陈说利害，称倘若不准画押，各国必谓朝廷无信，全权无权，不但不能商催撤兵，且不能止其进兵，关系利害太大。如下次与各国公使会晤，只有遵旨办理。他们还奏言：刘、张二督相距太远，情形未能周知，若随时电商，恐误事机。慈禧太后得奏后，见画押事利害太大，无奈中勉强照允。
慈禧太后允准后，奕劻和李鸿章松了一口气。1901年1月15日，二大臣在议和大纲上签字画押。次日，他们即将画押大纲连同用宝谕旨、条款说贴一并备文送交各国公使，并请求撤军。然而各国公使收到画押议和大纲后，却说惩祸、赔款两事不妥，必不撤兵。于是两位全权大臣又与各公使商谈起惩办拳乱祸首来。他们得知列强中除俄国拥护慈禧太后继续当权外，其他国家都认为慈禧太后昏庸老朽必欲除之，而让光绪帝复权；于是他们多方解释，为慈禧太后曲为辩护，生怕将她列为拳乱祸首。为了获得各国公使的好感，李鸿章与奕劻又电奏两宫请着办新政，筹办赔款，严惩祸首；并告知列强之意：惩祸、赔款两事不妥，必不撤兵。
列强的兴趣不在办新政，而在惩祸首
慈禧太后得电奏后，复又忧心如焚。她不仅担心列强所索赔款过多，倾举国之财也无法偿付；更怕列强反复无常，把她列为祸首，取她性命，故往往无端惊惶，甚至想到了自尽，想到了自己的后事。她想来想去，觉得只有办新政一条路才能走得通。这既可让列强看重自己，平抑舆论；又能广开财源，以筹备赔款。至于惩办祸首，当是易办之事，不就是杀几十个朝臣疆吏么？
想好后，慈禧太后觉得事不可迟疑，当从速办理。于是她召光绪帝及荣禄等军机大臣，告明自己要办新政的打算，并十分热情地对光绪帝说：“中国要不受洋人欺负，靠的是兵强国富，还是要变法办新政。我在皇帝戊戌年间办新政时，就同意办，只是不想让康有为妖言惑众。召你们来，就是要你们议议办新政的事。”光绪帝突然听慈禧太后说要办新政，虽不知是否出于真心，但内心极为高兴，不过他只是平静地表示遵旨同意。荣禄则竭力表示赞成办新政，因他与奕劻、李鸿章两位全权大臣电信往还不断，已揣知慈禧太后有办新政的意图。慈禧太后见君臣都愿办新政，便著荣禄领旨差章京草拟上谕。荣禄奉懿旨后，连夜令军机章京属草。两日后，新政上谕拟定，他即送呈慈禧太后慈览。慈禧太后览毕，即令准赶紧颁布。于是，在议和大纲上签字画押后的第四天，即1901年1月29日（光绪二十六年十二月初十日），慈禧太后以光绪帝名义在西安发布新政上谕。上谕称：
世有万古不易之常经，无一成不变之治法。穷变通久，见于大易。损益可知，著于论语。盖不易者三纲五常，昭然如日星之照世。而可变者令甲令乙，不妨如琴瑟之改弦。大抵法积则敝，法敝则更，要归于强国利民而已。总之，法令不更，锢习不破，欲求振作，当议更张。嗣后中外大小诸臣，务必各就现在情形，参酌中西政要，举凡朝章国故，吏治民生，学校科举，军政财政，当因当革，当省当并，各举所知，各抒所见，以斟酌尽善，切实施行。
然而，列强对慈禧太后的新政上谕反映冷淡，他们对此无多大兴趣，他们此时的兴趣在惩罚祸首。就在清廷新政上谕发布的第二天，十一国公使正式邀李鸿章、奕劻到英国使馆会谈惩祸问题。会谈一开始，公使们一致要求清廷必须严惩拳乱祸首，任何王公大臣都不能例外赦免。奕劻、李鸿章则提出两项主张，一是惩办祸首宜分别重轻，二是尽法严惩但懿亲不加重刑。公使们一听说懿亲不加刑，即予拒绝，会谈只好匆匆结束。一礼拜后，十一国公使照会奕劻、李鸿章，提出严惩祸首的具体要求：载勋赐令自尽，载漪、载澜应定斩监候，董福祥先夺军权、日后严惩，其余列名诸人一概斩决。继之，公使们又照会奕、李二大臣，要求为惨罹大辟的徐用仪、许景澄、袁昶、联元、立山五人开复原官，以示昭雪抵偿之意。奕、李二人见列强态度强硬，又见慈禧太后已得保全，便大体上接受了照会上所列的祸首名单，并立即将照会全文电奏西安两宫。
慈禧太后接到十一国公使照会后，见自己未列在名单之内，心里一轻，便召荣禄密商，说：“庆王、李相奏请早日把惩办祸首的事情了结，我也赞成。了结这件事，不致使朝廷办外交遭受拖连。只是觉得对端王惩罚太重，荣相看事情如何办理为好？”荣禄认为可按奕、李两位全权大臣所请惩办祸首，不必完全按照会上所列名单进行，他说：“端王可保其一命，不过他只有一条路，就是革职流放新疆，其他怂使拳民作乱的诸大臣尽可按各国意见办，皇太后日后方好回銮还京。”慈禧太后觉得荣禄所议正合自己心意，即要他令军机章京草拟惩处祸首的谕旨。
光绪帝接阅公使照会和李、奕二大臣的电奏后，见到所列祸首名单，心中欢喜，故在荣禄从慈禧太后处出来后，即差人立召他入见，嘱他拟旨时将端王处立斩，以免延误和议，延误回銮还都。荣禄却横蛮地推辞说：“太后没有旨意，奴才怎敢为之？此上谕可不是皇上独断可下的。”他这一句话气得光绪帝满脸通红。
慈禧太后以光绪帝名义发谕重惩祸首后，
众祸首或就刑，或服毒，或充军，
或自绝气亡，或被开棺戳尸
三天后，慈禧太后以光绪帝名义连发三道上谕，宣布重惩祸首，照奕劻、李鸿章所请，庄王载勋赐自尽；端王载漪及其弟载澜发往新疆永远监禁；原山西巡抚毓贤即行正法；甘军提督董福祥革职缓办；英年、赵舒翘加恩定斩监候；礼部尚书启秀、刑部左侍郎徐承煜革职，查明实据后再予重惩；徐用仪、立山、许景澄、袁昶、联元五大臣开复原官。
慈禧太后恐未全按照会惩办祸首，各国公使仍要追查，为摆脱干系，旬日之后，又以光绪帝名义发上谕推诿自己在拳乱期的责任。上谕宣称：夏间所颁谕旨，大多系首祸诸臣乘间矫擅，非出朝廷之意；应将夏间之谕旨汇呈，听候查明，将矫擅妄传各谕旨提出消除，以重纶音而昭信史。上谕还表示，在赔款一事上将“量中华之物力，结与国之欢心”，想以经济上多予赔偿以换取各国的谅解。
可是，十一国公使因这几道上谕都未完全按照会所要求的办理，认为有轻侮之意，非常不满。联军总司令瓦德西亦扬言，如不按照会惩祸，将调兵出京城攻击。
各国公使和各国军队的态度令李鸿章和奕劻惊惶不已，于是二人危词电奏两宫行在，告知列强态度，请完全按照会所列惩祸名单办理，不再作任何保留；言姑息数人，坐令宗社危亡，殊为不值。
这时，山东巡抚袁世凯也电奏两宫并乘机讨好，其奏称：“时局危迫，但知保宗社，安两宫，诸人即有冤抑，亦不暇顾。”慈禧太后接到奕、李二大臣的电奏后，正想召荣禄商议。这时荣禄又呈来袁世凯的电奏，并献言：“二位讲和大臣所奏，甚有道理。袁抚之言，亦是忠言。为皇太后之自身安危，免再生枝节，宜早日准奏才是。”慈禧太后即令荣禄电谕奕、李二人，言惩祸“即照前次照会办理”，惟将启秀、徐承煜索回自行正法，已死的刚毅诸人不再追究；并告之朝廷已定于2月21日降旨，24日即行惩办祸首。
然而在降旨之日，各国公使再次照会奕劻、李鸿章，提出载漪、载澜非得要定斩监候罪，如免死则遣戍新疆永远监禁，以后无论如何不得再行减罪；英年、赵舒翘绞立决；董福祥先夺其兵权，俟机缘即当斩决；徐承煜、启秀交清廷自行正法；刚毅、徐桐、李秉衡应即追夺原官，掘坟戳尸。奕劻、李鸿章得到照会后，即将其转奏两宫。不久，慈禧太后即以光绪帝名义发来电谕，示意惩祸完全照列强意见办理。奕、李二大臣将此上谕转达后，各国公使喜形于色，方表示完全满意。
严惩拳乱祸首的上谕发布后，慈禧太后一直寝食不安；一想到这些被惩处的王公大臣以前对自己忠心耿耿，就更觉伤心。但为了保全自身，她还是马上命人行刑。阴历大年初三日，慈禧太后命钦差葛宝华奉赐自尽谕旨前往蒲州行台，赐庄王载勋自尽。葛宝华到达后，署中鸣炮迎接，载勋不知何故，及葛宝华饬他前去一古庙内跪听谕旨，他昂首挺身入内后，不以为然地问道：“要我的头么？”葛宝华并不答理，只是宣读圣旨。载勋听完圣旨后，愤愤说道：“要我自尽！我早知必死，恐怕老佛爷也不能久活！”这时他的儿子、爱妾哭着赶来，载勋对儿子说：“你一定要为国尽力，不要将祖宗的江山送洋人！”他的儿子听了这句话，哭得答不出声，他的爱妾则顿时滚地昏厥。载勋却从容地问葛宝华：死的地方在哪里？葛宝华将他引入庙中一空房内，载勋抬头一看，见梁上已是玉帛高悬，便说：“钦差办事真周到，真爽快！”说罢将脖子伸向悬帛，不到一刻钟即已气绝。
定死罪的大臣中，慈禧太后感到最过意不去的是军机大臣赵舒翘，尤其当他由斩监候罪改为绞立决后。她流着泪对荣禄等军机大臣说：“其实赵舒翘并未附和拳匪，但不应以拳民‘不要紧’三字复我。”赵舒翘得知慈禧太后为自己流泪的事后，庆幸自己或许可免一死。赵舒翘本西安府人氏，西安府城内绅民闻知他获死罪，咸为不服，联合三百余人到军机处呈禀，愿以全城之人保其免死，但军机处不敢呈递。
刑部尚书薛永升本是赵舒翘的母舅，他对人说：“赵某如斩决，安有天理！”但说归说，他还得奉旨行刑。行绞刑之日，是阴历大年初六，城中鼓楼处聚集看热闹者，人山人海。有的说：如杀大臣，我们即请皇太后回京城去；有的甚至说要劫法场。
军机处见人情汹汹如此，便入见慈禧太后请示旨意。请旨大臣自早晨六时进宫，至十一点始出来，最后慈禧太后改赐赵舒翘自尽，由岑春煊衔命前往宣旨。赵舒翘接到赐死的谕旨后，还幻想着慈禧太后会赦免自己，可是久等，赦免的谕旨却未到，赵夫人含着泪对他说：“我夫妇同死了吧，还有什么赦免谕旨！”
赵舒翘不得已点头同意。岑春煊便让他吞食金子，赵舒翘只吞了少许。三个时辰过去了，他精神尤佳，与家人讲身后各事，又痛哭老母九十余岁无人奉养，声音宏大。岑春煊见状，即命他服鸦片烟，可服后两个时辰后仍不见动静。岑春煊接着让服砒霜，赵舒翘战战兢兢接过砒霜吞服后，才开始卧倒呻吟，胸口疼痛，这时已至夜十一点。岑春煊在客堂等得着急了，说：“酉时复命，已逾时了，怎么还不死！”其左右对他说：“大人让他用皮纸蘸烧酒遍糊七窍，定会闭气。”岑春煊于是依计而行。但是赵舒翘体质素强，用五张皮纸糊住七窍、灌烧酒闷煞了几个时辰，仍屡绝屡醒，惨不忍睹，至凌晨三时胸口才冷却。赵夫人见他已死去，也痛哭着喝药自尽了。
端王载漪知道自己罪大恶极，在发充新疆半路上的宁夏又接到发充新疆、永远监禁的谕旨后，他不但不惊慌，反而大喜，对家人说：“这已是皇上恩典了！咱们还等什么？快些往新疆走，不要动皇上盛怒了！”末了，他又急着问随从说：“咱们阿哥可有罪么？”当随从说不曾听到这样的谕旨时，载漪放心了，说：“却也不与他相干，谅也无妨。”故奉旨之日，载漪深恐洋人再加以正法之罪，即兼程起行往新疆去了。
祸首中，都察院左御史英年最为胆小。在西安被监禁后，他每每终夜哭泣，叫嚷着说：“庆王不应不为我分辨！我其实没怎么得罪洋人。”至元旦时，狱吏皆以岁事忙碌，无暇顾及。英年在大年三十晚上，哭至中夜，忽然无声。次日中午家人探监时，见他已伏倒在地，污泥塞满口鼻而气绝。
山西巡抚毓贤，自慈禧太后路经太原时面责他，并说要将他革职惩办后，竟一病不起。待奉旨发遣新疆、解押起行后，毓贤业已病重而不能行走。及后来正法之旨到时，他早已不省人事，如梦如昏，完全不似在任时的暴虐情形。农历正月初四正法的前一日，毓贤已病危，刽子手只好将他拖至杀场行刑。
五个月前在侯马病死的刚毅也遭受到最严历的惩罚，行刑者奉旨将这位祸首的坟墓掘开，开棺戮尸，将其身首两断。
军机大臣、礼部尚书启秀在京城破后即被日军逮捕，关在监牢。不久，启秀的老母因无人照料病死在床。李鸿章闻讯，代他向日军司令官山口素臣求情，请放假十日为母治丧。山口素臣虽许可，但其手下经办人怕启秀逃走，就派两个兵士用绳索系住他一只手牵着同去。启秀为母治丧完毕，往庆王府见奕劻。奕劻讽之以微词，暗示他自尽徇节以忠孝两全，而启秀未能悟出其意，又回到日军拘禁所。阴历正月初八日，这位祸首与另一被擒的祸首、刑部左侍郎徐承煜同被日军斩首于菜市口。行刑时，有不少洋人观看，启秀却说，自己被斩首是皇太后的旨意而不是洋人的意思，可以死而无怨。
惩治首祸大臣后，清廷在各国公使的逼迫下，又下诏各省督抚，务必将各州县纵拳肇乱之官员加以惩办。此诏下后，全国各省督抚即查明了数百名怂恿拳民烧毁洋教堂、杀害传教士的州县官，对犯重罪者拟进行严惩。