1912年7月间，袁世凯邀请孙中山、黄兴、黎元洪等人来京举行会谈。期间北京发生了同盟会党人张振武、方维被枪杀事件，但孙中山仍执意北上。8月24日下午，孙中山从天津到达北京，袁世凯迎于总统府厅下，两人谈笑甚欢，所谈皆为改革振兴大计。初次谈话后，孙中山感到袁世凯“绝无不忠民国之意”。

其后，孙中山和袁世凯又进行了十二次谈话，内容涉及财政、外交、军民分治、蒙藏问题等时局性话题。孙中山的各项主张，皆得袁世凯的赞同。
在京期间，孙中山出席了全国铁路协会和北京邮政协会的欢迎会，提出了自己对于铁路建设和邮政新法的看法。他曾在北京报界的欢迎会上演说道：“鄙人拟于十年之内，修筑全国铁路二十万里。……又况以国而言、以政治而言、以文化而言，铁路皆有极大之关系。”
9月9日，袁世凯发布命令授予孙中山“筹划全国铁路全权”。9月17日，孙中山离开北京前往山西视察。