但是，清政府派往美國監督留學的官員陳蘭彬等，以留學生學運動、學跳舞，不穿長袍馬褂而穿西服，不行跪拜禮而行握手禮，甚至於有的學生剪了辮子等，認為「他們縱能學成歸國，非特無益於國家，亦且有害於社會」，向清廷建議將留美學生撤回。總理衙門大臣奕訢雖是要求實行新政的人，他對留學生違背「祖訓」卻接受不了，便奏請於公元1881年(光緒七年)五月，「將出洋學生一律調回」。留美學生自公元1872年(同治十一年)首批出洋，至公元1881年（光緒七年）撤回，最長者達9年。出國時的12—16歲的少年，歸來時已是20多歲的青年。他們在美國雖未完成計劃的學業，但都受到西方的教育。這些留學歸國的青年，後來逐步成為中國政界、軍界、學界、工商界等方面的知名人物和科技骨幹，為中國近代建設做出了貢獻。據不完全統計：從事行政和外交者24人，其中成為領事、代辦者12人，外交次長、公使2人，成為總長者1人，內閣總理1人；加入海軍者20人，其中成為海軍將領者14人；從事教育者5人，其中成為大學校長者2人；從事實業者30人，其中成為工礦負責人者9人、工程師6人、鐵路局長3人等。
洋務求強。曾國藩、李鴻章、左宗棠等在上海、南京、福州相繼辦起了近代軍工廠，多聘請洋員充當技術指導。這就是所謂的「洋務運動」，它包括舉辦新式軍用工業，編練新式軍隊，加強國防建設等，其宗旨是「求強」與「求富」。奕訢強調學習「西學」，製造「西器」。他認為，「采西學」、「制洋器」早在清初康熙大帝時就進行過了，如今再搞是發揚光大祖制和傳統。
公元1861年(咸豐十一年)十一月，安慶軍械所辦成，並很快仿製出一批洋槍洋炮。曾國藩集合起湘軍軍官、幕僚試看演射。後膛槍、開花炮的威力、射程、射速、準確度、殺傷力比起鳥槍、抬槍和土炮的確強多了。湘軍和幕僚拍手稱讚，曾國藩興奮不已。
海軍建設，主要還是向外國購艦。19世紀70年代，由李鴻章主持向英國購買的軍艦有「龍驤」、「虎威」、「飛霆」、「策電」、「鎮東」、「鎮西」、「鎮南」、「鎮北」等炮艇。19世紀80年代，德國的軍火和造船工業有了突出的發展，李鴻章轉向德國訂購戰艦。
同治三年，清政府才開辦大型兵工廠，計有江南製造局、金陵製造局、福州船政局、天津機器局、西安機器局等20餘個。而規模大、有典型性的為江南、金陵、福州、天津、漢陽等幾個兵工廠。
江南製造總局。是曾國藩與李鴻章共同創辦的一個規模最大的軍事工業。公元1865年（同治四年），李鴻章委託海關道員丁日昌買下設立在虹口的美商旗記鐵工廠，把上海、蘇州兩個洋炮局搬至上海，成立了大型軍事工業製造局。同治六年，曾國藩主張在該廠製造輪船，又在上海海關撥出兩成關稅，為造船經費之用。此後，工廠逐年擴充，計有洋槍廠、洋炮廠、炮彈廠、火藥廠、輪船廠、煉鋼廠、子彈廠、水雷廠，並設有學校和翻譯館，其規模較為宏大。同治七年，造船廠造出了第一艘輪船，取名「惠吉」，至中法戰爭前共製出15艘軍艦，最大者為2800噸，小者只有數百噸。
金陵製造局。是公元1865年(同治四年)李鴻章任兩江總督時把馬格裡主持的蘇州洋炮局遷到南京雨花台，並加以擴充，更名為金陵製造局，主要製造大炮和彈藥。到光緒初年，該廠計有三個機器廠，還有火藥、火箭、水雷等工廠，規模也很大。
福州船政局。設於公元1866年(同治五年)，是閩浙總督左宗棠創設的造船廠。該廠所聘洋員分別任監督和副監督。該廠由煉鋼廠、船廠和學堂三部分組成。工廠尚未建成，左宗棠便調往西北鎮壓回民起義，該局由福州船政大臣沈葆楨接辦。公元1869年(同治八年)，該局造出第一艘輪船，取名「萬年青」，到公元1874年(同治十三年)，共造出輪船15艘。此後外籍工匠全部撤走，由船政學堂的畢業生接管技術工作。到甲午戰前，又造輪船20艘。中法戰爭前製造的輪船質量較差，全為木殼船，直到公元1884年(光緒十年)才能製造鐵甲艦，其造船技術一直未見提高，同英、德等國所制的鐵甲艦和巡洋艦皆無法相比，中法戰爭之前所造的軍艦多數毀於中法馬尾之戰中。
江南製造局、金陵製造局、天津機器局皆為李鴻章直接控制，這三個軍事工業統稱為「北洋三局」。
這些軍事工業的出現，引進了先進的科學技術和大機器生產，對吸收西方先進科學技術和科技人才培養，起到了積極的作用。
重修圓明園
同治十二年（1873年）正月，同治帝親政，時年18歲。他親政時，詔「恪遵慈訓」，就是要遵守聖母的懿旨。他親政後也辦了些事，如在西苑紫光閣會見日本國大使副島種臣、俄國大使倭良嘎裡、美國大使鏤斐迪、英國大使威妥瑪、法國大使熱福理、荷蘭國大使費果蓀，並接受他們呈遞國書。同治親政只有一年多的時間，他親自主持經辦的一件大事就是重修圓明園。
慈禧退簾後，想到宮外遊冶愉悅，回憶起當年的圓明園生活，她懿旨重修圓明園。這是重大的工程，至少要花幾千萬兩白銀。九月，同治帝發佈上諭：興修圓明園以為兩宮太后居住和皇帝聽政之所，讓王公以下京內外大小官員量力捐修。恭親王不好完全拒絕，報效銀2萬兩，指令戶部先撥銀2萬兩。撥款之後，朝廷震動。接著百官疏奏，反對重修圓明園。御史沈淮疏請緩修圓明園工程。同治覽奏大怒，立即召見沈淮，嚴詞申責。接著御史游百川再上疏諫阻，同治又下諭將游百川革職。經過一段準備，公元1874年（同治十三年）1月，圓明園重修工程正大光明殿、天地一家春（原慈禧住處）等處先後開工。
四月，同治視察圓明園，慈禧親自看取圖樣，應修殿宇不下3000餘間。七月初六日，發生廣東商人李光昭自稱「圓明園李監督」，借購修園木料詐騙白銀30萬兩的事件，引起朝臣反對。同治帝仍不理睬，繼續其工程。七月十八日，恭親王奕訢、大學士文祥等十人（三位親王郡王、三位御前大臣、三位軍機大臣、一位師傅）聯銜疏奏，請停止圓明園工程：「宜培養元氣，以固根本；不應虛糜帑糈，為此不急之務。」同治帝與十重臣幾番面對面地辯論，他明知錯誤，仍不悔改。當大家一再反對時，同治帝準備發上諭，以十大臣「朋比為奸，謀為不軌」的罪名，宣佈將十大臣革職。兩宮太后見事情鬧大，只好出面調解。其結果是：革十大臣職的上諭沒有發佈，重修圓明園改為修葺三海。
死因疑案
同治即位時才六歲，而死的那年僅十九歲。這樣的一個小皇帝，他是怎麼死的？有人說他是嫖妓後得了風流病梅毒而不治身亡；有人認為他是得了清朝人最感到可怕的天花，當時的醫學根本治不了這種病；也有人認為他是被慈禧太后害死的。眾說紛紜，莫衷一是。
同治得性病說，在同治死後流傳頗廣，《清朝野史大觀》敘述得十分詳細。書中說同治帝十分敬愛端莊貞靜的阿魯特皇后，但慈禧太后淫威濫施，同治帝和皇后不能款洽相親。慈禧特別喜歡侍郎鳳秀的女兒，想冊立她為皇后。鳳秀的女兒人長得很漂亮，但舉止特別輕佻，同治帝並不喜歡。慈禧強迫同治帝去愛不想愛的鳳秀女兒(後被立為慧妃)，讓同治盡失情愛之樂，於是微服出外縱情淫樂，尋花問柳。北京外城的著名妓院中，清朝的官員是常客，同治生怕被臣下撞見，不敢去，只帶了一、二個小太監在內城與私窯子中賣淫的女子取樂。當時還有太監在東華門內開煙館，藏垢納污，導男引女，供其取樂。侍讀王慶祺又進春藥，同治縱情享受。
時間一長，就感染了梅毒。開始同治帝自己並沒有意識到，但後來病症發到了臉上，繼而發到背部。召太醫來診治，太醫一看，大驚失色，知道這是淫亂所致，但又不敢說出來，反而去請示慈禧，詢問是什麼疾病。慈禧下旨道：「恐怕是屬於天花。」太醫就拿治痘症的藥來醫治，自然這樣的藥是不見任何效果的。同治帝得病後內心十分急躁，厲聲大罵御醫：「我得的不是天花病，為什麼要當作天花來治療？」太醫奏道：「這是太后的旨意呀!」同治帝這才不說話，而內心咬牙切齒地發恨。臨死前的幾天，同治帝的頭髮全部脫落，下陰部潰爛，發出極其難聞的臭味，據說潰爛處有洞，能看得見腰腎。該書作者悲歎道：「可歎，自古中國之帝王因酒色而致夭亡者不知凡幾，然未有死於淫創者，只有法國弗朗西斯一世也患淫創而死，可謂無獨有偶矣!」