从李鸿章到袁世凯一直非常推崇德皇的铁血政治和德国军队的强大战斗力，袁克定对德国更是崇拜得五体投地。他从德国回国后即请人撰写了一本《德皇威廉本纪》，并与杨度、杨士琦、沈云沛、薛大可等人一起成为袁世凯恢复帝制的积极鼓吹者。这些人整日围绕着袁克定，不断地建言他“嫡出当立”，尊他为“大皇子”。野心勃勃的袁克定还请人铸刻了一枚“大皇子印”。袁世凯决定改制临朝后，袁克定对“太子”大位志在必得。
在杨度和梁士诒等人的策划导演下，1915年12月11日，参政院开会，以总代表的名义汇查票数，赞成君主立宪各省国民代表1993票，没有反对票。接着又通过了推戴袁世凯出任“中华帝国皇帝”的推戴书。
12月13日，袁世凯在居仁堂接受百官朝贺，改“中华民国”为“中华帝国”，规定1916年为“洪宪元年”，改总统府为新华宫。册封皇后嫔妃、立储以及选拔女官等诸项皇家事务也在紧张进行。元旦时，一批朝臣向“袁皇帝”道贺后，又来到“储宫”拜见“皇太子”，袁克定好不得意。
袁世凯宣布恢复帝制后，谁是皇储并没有马上确定，这中间隐含着克定与二弟克文、五弟克权等兄弟之间的一场暗斗。克定骑马摔伤后，袁世凯就将选择接班人的注意力集中到克文和克权身上，这两个儿子天资都要比克定为高，深受袁世凯的喜爱。袁世凯在筹备登基时，就曾放出口风，称长子“六根不全”，如何“君临万民”。要在次子和五子两人之中，择一立为“太子”。之后袁世凯还私下对五子克权说:“你大哥是个瘸子，你二哥成天和那些清客鬼混，哪里见过瘸子皇帝、书呆子皇帝的?”
当时的“大典筹备处”曾给袁氏兄弟每人做了一身皇子礼服，克文、克权两人的礼服金花式样和其他弟兄的有所不同。袁府内二公子或五公子要被立为皇储的传闻不胫而走。克定得知消息后，扬言道:“如果大爷(袁世凯)要立二弟，我就把二弟杀了!”叔祯特地把克定说的话告诉了袁世凯，并说:“咱们家要闹‘血滴子’了!”袁世凯听了以后，不动声色地说了两个字“胡说”。
不几日，袁世凯因袁克定伪造《顺天时报》一事大发脾气。《顺天时报》是日本人幕后支持的一张报纸，在北京的发行量比较大，袁世凯经常阅读，以了解外界的动态。为了竭力促使袁世凯恢复帝制，袁克定与杨度等人仿照《顺天时报》的版式，编印了一套专门迎合袁世凯的假《顺天时报》每日送到袁世凯办公室。
此事无意中被袁世凯三女叔祯得知，于是她拿着正版的《顺天时报》，当着袁世凯的面，戳穿了克定玩弄的把戏。袁世凯极为恼怒，将克定找来，一通臭骂，还用皮鞭子把他抽打了一顿，一边打，一边还骂他“欺父误国”。
更让袁世凯大为光火的是，袁府几个姨太太，竟然为“妃”、“嫔”的名称和他当面发生争执。恢复帝制以后，于氏当然就是“正宫娘娘”，至于那几个姨太太，袁世凯曾放出口风:大姨太、二姨太、三姨太、五姨太为“妃”，六姨太、八姨太、九姨太为“嫔”(四姨太、七姨太已去世)，这就引起六、八、九三个姨太太强烈不满。
元宵节晚上，一家人都聚在居仁堂楼下等着吃元宵。六姨太叶氏首先发难，说是如果不封她为“妃”，她就要带着孩子回到彰德去住。接着，八姨太、九姨太也提出了同样的要求。五姨太劝解说:“你们别闹啦!你们都当妃子，爱管我叫什么就叫什么。”那三个人依然是喋喋不休。袁世凯把筷子一摔，长叹了一口气，说道:“你们别闹啦!你们都要回彰德，等着送我的灵柩一块儿回去吧!”说完，就回办公室去了。
就在袁世凯称帝搞得最热闹的时候，克文一度称病不出，袁世凯几番召见，他不得不去，请求父亲授他为“皇二子”，以消除大哥克定和外界的猜疑。他自己还治了一方“上第二子”的印章，到处题记，有人就讥笑他胸无大志。克文一度自比陈思王，一则认为自己的才华足与曹子建相埒，二则煮豆燃萁，自己的处境同于子桓之迫害。克文死后，有黄峙青哀挽诗云:“风流不作帝王子，更比陈思胜一筹。”
袁世凯恢复帝制，不仅遭到南方革命党人的强烈反对，就连他的北洋袍泽故旧也明里暗里地表示抵制，徐世昌、段祺瑞称病不出，参议长黎元洪挂冠而去，冯国璋等退避三舍。蔡锷、唐继尧在云南首先发起反袁称帝运动，向全国通电，要求取消帝制，立将杨度、孙毓筠、严复、梁士诒、张镇芳、袁乃宽等人“明正典刑，以谢天下”，随即成立护国军出兵四川。不久广西、贵州、广东各省先后响应。江苏督军冯国璋、江西督军李纯、山东督军靳云鹏、浙江督军朱瑞、长江巡阅使张勋联名发来要求“取消帝制，以安人心”的密电。
1916年3月22日，袁世凯申令撤销承认帝制案。翌日，告令“所有洪宪年号应即废止，仍以本年为中华民国五年”。短短八十三天的皇帝梦结束了，袁世凯已病入膏肓，他形神颇瘁，夜间失眠，喜怒不定。在各地反袁的浪潮之中，袁世凯病情逐日加重，但是他还是不想放下手中的权力。坐着批阅不了文件，他就躺着，后来不能执笔了，就口授给阮忠枢、夏寿田两人代批。
经法国医生卜希尔和名中医萧龙友等人会诊，确定袁世凯得的是尿毒症。克定主张用西药，克文主张用中药，袁府上下乱成了一锅粥。克文当面指责克定，父亲病成这样全是你给害的。其他兄弟姐妹也都随声附和，搞得袁克定灰头土脸。
袁世凯临终前命人将段祺瑞和徐世昌找来，把大总统印交给徐世昌，并且和他两人说:“总统应该是黎宋卿的。我就是好了，也准备回彰德啦。”之后，他便昏迷不醒。6月6日清晨6时，袁世凯辞世，终年五十八岁。
这厢袁世凯刚合眼，那边正室夫人于氏就大哭起来，一边哭，还一边数落着说:“你一辈子对不起我，弄了这么多姨太太，又养了这么多的孩子，你死了都丢给我，叫我怎么办哪!”搞得当时在场的人谁也不好说话。克文带领着弟妹们跪在于氏的面前，请她“赐死”，以免累赘了她。克定一边给弟妹们赔礼说好话，一边劝生母于氏不要再哭闹了，才算了事。
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