No entanto, Luís Filipe não estava num período favorável para assumir a coroa. Em novembro de 1905, a monarquia encontrava-se em uma situação crítica, momento em que o príncipe ocupou, pela primeira vez, a regência, em razão de uma viagem de D. Carlos a Paris. A regência ficou marcada pela concessão do hábito de Cristo ao jornalista Clímaco dos Reis, que havia sido expulso do Brasil por “comerciar com mulheres”. Alertado por periódicos como o jornal progressista dissidente Novidades e o Século, o príncipe mandou anular o decreto que havia assinado, tornando a ordem sem efeito. A postura de Luís Filipe, bem como a maneira tranquila com que conduziu o governo durante a ausência do pai, serviram de base para aqueles que defendiam uma abdicação de Carlos em favor do filho. “O Rei D. Carlos não tinha muitos aliados. E, ao final do seu reinado, eles eram ainda menos. Assim, surgiram vozes que pediam a abdicação do monarca para salvar a Monarquia. Não se pode afirmar que essa abdicação teria salvado alguma coisa, mas também é verdade que não foi realmente considerada”, explica Isabel Lencastre.

Um incidente ocorrido durante a regência pode refletir a opinião do príncipe herdeiro sobre o assunto. Em uma apresentação de ópera no Teatro São Carlos, o filho do rei e a rainha Amélia foram aplaudidos pelo público (incluindo alguns progressistas dissidentes, opostos ao reinado de Carlos). Luís Filipe teria agradecido o reconhecimento e então se retirado, expressando em particular: “Miseráveis! Com os seus aplausos ofenderam o meu pai! Aquilo diante de mim são bofetadas ao rei ausente. Canalhas!”. Segundo a autora da biografia, a devoção ao pai era tão grande que assumir o trono naquele momento não era uma alternativa para o príncipe. “Uma coisa é certa: D. Luís Filipe seria sempre o maior opositor dessa abdicação e somente a aceitaria se realmente fosse a vontade do pai”.

No dia 21 de março de 1906, caiu o governo regenerador de José Luciano de Castro e, em 19 de maio, o governo progressista de Hintze Ribeiro, que ficou conhecido como o “ministério dos Cinquenta e Oito Dias”. Em 19 de maio de 1906, Carlos confiou o governo a João Franco, líder do Partido Regenerador Liberal, que em abril havia formado, com o Partido Progressista, a Concentração Liberal. Contudo, a partir de maio de 1907, com a dissolução da Câmara dos Deputados, o presidente do Conselho de Ministros passou a governar sem o parlamento. O rei passou de monarca constitucional a um soberano que apoiava uma administração semelhante a uma ditadura e também foi responsável pela crise política do reino.

A oposição republicana crescia nas ruas, com greves nas universidades e o afastamento de setores monárquicos tradicionais. Ao mesmo tempo, surgiam críticas sobre os gastos da família real, além do apoio público de Carlos a João Franco numa entrevista ao periódico francês Le Temps. Republicanos e dissidentes progressistas avançaram então para uma tentativa de golpe de Estado em 28 de janeiro de 1908, próximo ao Elevador da Biblioteca, com acesso pela Praça do Município. O movimento não teve sucesso, e os rebeldes foram enviados para colônias africanas por um decreto assinado pelo rei no mesmo dia. No entanto, a 1 de fevereiro, ao retornar de Vila Viçosa a Lisboa, a confiança de Carlos I custou-lhe a vida.

O rei e seu herdeiro foram assassinados em um ataque realizado por Manuel Buíça e Alfredo Costa, dois militantes republicanos. Os atacantes, assim como o joalheiro João Sabino da Costa, que mais tarde foi considerado inocente, foram mortos pela polícia imediatamente após. Os funerais ocorreram no dia 8 de fevereiro e apenas 25 anos depois os corpos foram trasladados para o mausoléu em mármore na igreja de São Vicente de Fora. Após o regicídio, o trono passou para o segundo filho de Carlos e Amélia. O rei Manuel II governou por cerca de dois anos antes de ser deposto pelo golpe republicano, exilando-se na Inglaterra até o final de sua vida, sem deixar herdeiros.