光绪元年（1875年）八月十一日，他以内阁学士署理刑部右侍郎，复查杨乃武一案，以案中“疑窦甚多”，草折陈奏，驳令重审。在其大力坚持下，杨乃武案最后得以平反昭雪。十月十三日，派充顺天武乡试正考官。十二月十二日，奉慈禧太后㦤旨，与兵部侍郎夏同善在毓庆宫行走，负责光绪帝的教育。他陈折力辞，慈禧太后不准。他就从十二月二十日开始在养心殿教授光绪帝。此后，他充当光绪帝师傅二十年之久。光绪二年（1876年）正月二十三日，他被擢为户部右侍郎，兼管钱法堂事务。光绪四年（1878年）五月初九日，擢都察院左都御史。光绪五年（1879年）正月二十七日，授刑部尚书，三月十七日调任工部尚书。适值边疆危机爆发，他开始涉入外交领域，于十一月下旬被指派参与中俄伊犁交涉的决策，主张“和局万不可破，战备万不可缓”，反对批准崇厚所签订的《里瓦几亚条约》，又强调西安、汉中等处通商及松花江行船两事不可允。同时，他还参与中日琉球交涉的决策，反对总理衙门急于同日本订约，主张采取“延宕”之法。光绪七年（1881年）正月初三日，奉派管理国子监事务，三月又办理慈安太后葬礼，结束后赏加太子少保衔。此后，他又参与筹议整顿八旗官学、管理户部三库事务、审理云南军费报销舞弊案等事务。通过内政外交事务的种种历练，他得到慈禧太后的赏识，于光绪八年（1882年）十一月初五日奉旨以工部尚书在军机大臣上行走。他以“才弗胜任、于书房恐有贻误”为由，奏请慈禧太后收回成命，未获允准。他进入军机处后，最棘手的事务是中法越南交涉，他主张将红河开放，允各国通商，但不得入中国云南境内，又要求与法国划红河而守，不过这些建议大多不为同僚所赞同。其后交涉破裂，中法战争爆发，驻越清军连战连败，慈禧太后在光绪十年（1884年）三月十三日发动甲申政潮，罢黜以恭亲王奕訢为首的军机大臣，翁同龢也包括在内，但所受责罚最轻，理由是“甫值枢廷，适当多事，惟无建白，亦有应得之咎”，革职留任，退出军机处，仍在毓庆宫行走，继续当光绪帝的师傅。同年十月初十日，慈禧太后五十大寿，他的处分蒙恩取消，开复工部尚书等官衔。光绪十一年（1885年）十一月二十九日，因户部尚书阎敬铭升任协办大学士，慈禧太后将翁同龢调补户部尚书。翁同龢闻命后说：“菲材当此剧任，可惧哉！”力辞不就，但未获准。此后直到离开官场，翁同龢在户部尚书任上干了近十三年。在此期间，光绪帝亲政，但许多事务都咨询师傅翁同龢。同时，退居二线的慈禧太后屡屡干政，翁同龢为此劝过光绪帝，意在“调和宫廷，以圣孝为本”。

光绪二十年（1894年），恰逢慈禧太后六十大寿，翁同龢名列总办皇太后六旬万寿庆典大臣之一。他作为户部尚书，被内务府屡屡索要款项所折磨，而此时清朝财政吃紧，翁同龢处境困难。光绪帝以内务府大臣不能撙节，交部议处，于是翁同龢受到埋怨。翁同龢一度萌生辞职归乡之意，准备向光绪帝告退，但又觉得这样做“愧对圣恩”，所以继续留任。

同年春，属国朝鲜爆发东学党起义，中国应朝鲜政府请求出兵镇压起义，日本亦出兵朝鲜，使朝鲜半岛局势骤然紧张。六月十三日，总理各国事务大臣奕劻以“朝鲜之事关系重大，亟须集思广益，请简派老成练达之大臣数员会商”面奏光绪帝，光绪帝遂命翁同龢与李鸿章与军机处和总理衙门一起会商朝鲜问题。翁同龢主张对日强硬，强调“倭兵驻韩日久，和议未成，自当速筹战事”，调东三省及旅顺兵入朝，抗击日本侵略。六月二十日，李鸿章请俄国驻华公使喀希尼调停中日争端，翁同龢代拟电旨，令李鸿章不得依仗俄人。又拟奏片，举荐刘永福、杨岐珍渡海戍台，并令袁世凯来京备询朝鲜事，均得到光绪帝采纳。七月初一日，中日正式宣战，甲午战争爆发。一个半月后，清军在平壤之战中惨败。翁同龢在军机会议上与李鸿藻抗论，以李鸿章事事落后，种种贻误，要求将李鸿章治罪。光绪帝听从其请，拔去李鸿章三眼花翎，褫夺黄马褂。八月二十八日，翁同龢拟奏片，一请准令湖南巡抚吴大澄召募湘军二十营赴山海关前线作战；二请起用恭亲王奕訢。得旨允准。慈禧太后单独召见，令其前往天津传旨，令李鸿章与俄使喀希尼续商中俄共保朝鲜。奏对时，他以“臣为天子近臣，不敢以和局为举世唾骂”，并陈述此事“有五不可，最甚者，俄若索偿，将何以畀之？”但慈禧太后坚持要他去天津，他就表示：“只有李某复词，臣为转述，不加论断。”九月二日，他在天津北洋大臣衙署传旨并严责李鸿章种种贻误状。九月初六日，翁同龢回京复命，力言“喀事恐不足恃，以后由北洋奏办，臣不与闻”。

九月十六日，英国出面调停，要求中国向日本赔款，议和了结，奕訢、孙毓汶、徐用仪表示接受，翁同龢与李鸿藻力持不可，彼此发生争执。慈禧太后召见时，力陈“英使可恶，且所索赔款数目不知多少”，若日本不答应，“终归于战”，主张“宜催令各路援军速进，悬赏奖励九连城前线将士，催令北洋修好余舰，严守渤海”，得到慈禧太后的同意。其后，他会同总理衙门向英商息借银一千万两，并保荐德国军官汉纳根用西法练兵十万，遭到荣禄等人反对，其结果是委任广西按察使胡燏棻在天津马厂编练“定武军”三千人，开启小站练兵的先河。九月底，清廷成立督办军务处，奕訢为督办军务大臣、奕劻为帮办大臣，翁同龢与李鸿藻、荣禄、长麟同为会办军务大臣。十月初六日，翁同龢与李鸿藻、刚毅同补授军机大臣。十月十五日，英使欧格讷力荐赫德管理中国军队，孙毓汶奏陈此事。翁同龢力言“利权、兵权悉归于赫，毋乃太重”，表示反对。十月二十九日，因南、上两书房翰林编检上折呼吁停止太后万寿庆典活动。慈禧太后大肆报复，借口珍、瑾二妃“祈请干预”，将二妃降为贵人，扑杀珍妃位下太监高万枝，裁撤满书房，又下令裁撤汉书房，旋经翁同龢叩请，光绪帝请奕訢出面要求，暂予保留。十一月初八日，清廷命张荫桓、邵友濂前往日本广岛议和。召见时，翁同龢力陈和战并行，利用三冬日军行军给养困难，建议起用刘坤一统率湘军向日军发动反攻，为和谈准备，获得批准。

光绪二十一年（1895年）正月，北洋水师全军覆没，张、邵被日本驱逐，清廷被迫以李鸿章为全权代表，赴日议和，临行前，李鸿章请求清廷授予其割地之权，翁同龢反对割地，宁愿多赔款。但李鸿章还是得到了清廷的割地授权。他还在二月初六日到贤良寺拜访李鸿章，告以“台湾万无议及之理”，要李鸿章坚持不割地。三月，日军进攻澎湖，台湾岌岌可危，翁同龢拨户部款五十万救济台湾，孙毓汶、徐用仪“议欲弃台”，翁同龢“力持不可”，指出“弃台恐从此失天下人心”。不久，李鸿章将包括割让台湾在内的议和条件通过电报传来，翁同龢闻讯流涕，并在光绪帝面前慷慨激昂地力争“台不可弃”，但其以恭亲王为首的他的同僚都主张弃台，恭亲王还嫌他过于“讦直”。光绪帝最终也只有允许李鸿章签订条约，并由翁同龢拟旨，要李鸿章再争取不割台北、牛庄、营口等地，李鸿章回复无法办到，光绪帝便命李鸿章定约。三月二十三日，李鸿章缔结了丧权辱国的《马关条约》。此后，翁同龢又两次与外商交涉借款，以支付对日巨额赔款。

甲午战争后，翁同龢逐渐走上对外交涉的前台。光绪二十一年（1895年）闰五月十六日，奉旨与李鸿藻在总理衙门大臣上行走，兼管同文馆事务。六月初九日，李鸿章留京入阁办事。十月初一日，胡燏棻调任津榆铁路督办，翁同龢与李鸿藻联名保举袁世凯办理练兵事宜，并从户部拨饷百万，支持袁世凯的小站练兵。

光绪二十二年（1896年）正月十三日，慈禧太后下令裁撤汉书房，翁同龢结束了二十多年作为光绪帝师傅的身份，同时也失去了与光绪帝在书房“造膝独对”的机会。同年，李鸿章出使俄国，与俄国订立《中俄密约》。翁同龢奉旨与张荫桓译述有关李鸿章与朝廷往来电稿，参与有关条文讨论，他认为订立此约“无谓”，持消极态度，但最终还是缔结。在此期间，他尽力阻止列强侵夺中国利权，如反对法国费务琳公司承修龙州铁路、反对容闳提出的借美款筹开中国银行的建议，同时支持盛宣怀开办中国通商银行和修筑卢汉铁路，并从户部拨款一百万两交中国通商银行存储，五年后按年摊还。

光绪二十三年（1897年）八月十五日，他被任命为协办大学士，仍兼户部尚书。同年，德国借口山东曹州教案，入侵胶州湾，他与张荫桓奉旨办理对德交涉，先后八次赴德国驻华使馆，与德国驻华公使海靖交涉，他要求德国先撤兵，再开谈判，将教案、撤兵分为两事，分别办理。李鸿章擅自请俄国派兵代索胶州湾，翁同龢斥其此举大谬。翁同龢提议胶州湾由中德分占，湾口陈家岛归中国，海靖不允，欲独占全部胶州湾，并以下旗归国、与中国开战相要挟。翁同龢每次去德国使馆，都觉得很丢面子，十分生气，后来干脆不去。光绪帝劝他去德国使馆与海靖重开谈判，他当着光绪帝的面“语多愤激”，令同僚惊讶。奕訢、奕劻、张荫桓都主张屈服于德国，翁同龢与之抗争，但无效。

光绪二十四年（1898年）正月，詹事府右中允黄思永请开办昭信股票，借民债，筹集对日偿款。翁同龢代表户部复议，认为事属可行，亲拟股票章程，前后共集得七百七十万两，仅及对日偿款千分之八。正月十三日，光绪帝索阅黄遵宪《日本国志》，翁同龢的回答令光绪帝不满意。光绪帝又准备允许外国公使觐见时，舆马可入禁门，翁同龢对以“不待请而先予，非礼”，却被光绪帝批评。二月十四日，因奕訢力荐，他奉旨与李鸿章一起同德国签订《胶澳租借条约》。.三月初三日，参加中俄旅大租借问题交涉谈判，坚持删除俄方约稿中有关日后中国偿还船坞兵房等费和金州不入租界。至铁路一条，力驳其“沿海至营口”要求。他见到各国图谋瓜分中国，划分势力范围，便在一次召见军机大臣时建议大开口岸，先许各国屯船处所，然后召开大和会，订立盟约，确保各国不占中国土地、不侵中国之权，共保东方大局，但这种想法被同僚一致认为不切实际。三月初六日，翁同龢兼署吏部尚书。三月十三日，德国亨利亲王访华，光绪帝欲在毓庆宫接见，准其乘轿入东华门。翁同龢以前星门百年来未曾启封、枢木沉陷、配殿极隘无容隙地等诸多不便为由反对，光绪帝不听，并予以斥责。四月十二日，御史杨深秀、内阁学士徐致靖以外患日深，而国是未定，奏请诏定国是。四月二十三日，翁同龢奉命起草《定国是诏》，体现了自己“西法不可不讲，圣贤义理之学尤不可忘”的主张。四月二十四日，光绪帝欲于宫内见外国公使，翁同龢据理入陈不可，又遭光绪帝诘责。四月二十七日，光绪帝颁布上谕，以翁同龢“近来办事多不允协，屡遭人参奏，且于召对时咨询事件任意可否，渐露揽权狂悖”为名，勒令开缺回籍，从此翁同龢退出官场。

光绪二十四年（1898年）五月十三日。翁同龢离京回籍。王文韶、廖寿恒、孙家鼐、盛昱、张謇等故旧门生数百人前往马家铺车站送行。他在常熟住了两个月，又前往江西南昌看望翁同书的遗孀杨氏。到达南昌十余日后，就发生戊戌政变，慈禧太后幽禁光绪帝于瀛台，再度训政，戊戌六君子遇害。翁同龢阅读邸钞，头昏目眩，辗转百端，并于八月十五日乘轮船赶回常熟。八月二十三日到上海，应恽莘耘要求留沪一日，得知北京近日情形，当听到谭嗣同等人密谋袁世凯发兵围攻颐和园胁迫慈禧太后，翁同龢说：“鼠辈谋逆，陷我神明，并贻无穷之祸，真堪痛哭，心悸头眩，几至投地。”十月二十日，清廷下令将翁同龢革职，永不叙用，并交地方官编管。十二月，翁同龢移居虞山鹁鸽峰下新居“瓶庐”。月读《法华经》一周，读《易》《庄子》《荀子》诸书，临帖画、学隶法以消遣时日。同时，他仍关心中国时局和光绪帝的命运，常常与张謇等交换意见，在听说己亥建储、庚子国变等消息时，为之“夙夜辄惊”“头眩心悸”“中怀如捣”。

光绪二十七年（1901年）十月，慈禧太后和光绪帝回銮北京，他欲前往开封迎驾，但无人为之先容，只好作罢。光绪三十年（1904年）四月，因慈禧太后七十大寿，下令将戊戌年革职人员开复原官，监禁交地方管束者一概释放。翁同龢见此消息，说：“逋臣如得邀此宽典，虽一息尚存，当伏谒君门。”他虽免于管束，但并未开复原官。随后他坐船游览苏州、杭州、萧山。回家后，他就卧病在床，张謇曾在五月十八日到虞山探病，谈论立宪问题，翁同龢极力赞成。二十一日，翁同龢病危，向守候在身边的亲属口占一诀：“六十年中事，伤心到盖棺。不将两行泪，轻向汝曹弹。”又引用《论语》章句自撰挽联一副：“朝闻道，夕死可矣；今而后，予知免夫。”最后口授遗疏，委托张謇代书陈奏。遗命葬事从简，身后不得铺张。同日夜间逝世，葬于虞山鹁鸽峰祖坟西偏方向。

翁同龢死后，庆亲王奕劻曾请求为他开复原官，被慈禧太后拒绝。宣统元年（1909年）十月初三日，在两江总督端方的请求下，翁同龢被清廷开复原官。中华民国三年（1914年），在遗老邹嘉来、吴郁生等的请求下，逊帝溥仪追谥“文恭”。

同治帝和光绪帝两代皇帝登基时年幼，专门从文臣中挑选师傅来辅导“圣学”，翁同龢荣膺“两代帝师”。他从同治四年（1865年）至同治十三年（1874年）在弘德殿行走，授读同治帝；光绪二年（1876年）到光绪二十二年（1896年）又在毓庆宫行走，授读光绪帝。光绪九年（1883年）七月，慈禧太后曾面谕翁同龢：此后“书房汝等主之”。可以说，这以后10多年的宫廷教育主要由翁同龢来主持。翁同龢根据同治帝、光绪帝任性、多病，对传统授课方式产生厌学的情况，对教学方法进行调整：

光绪帝受翁同龢教育二十年，影响尤大。翁同龢的教育拓宽了光绪帝的视野，增加了光绪帝对全国和当时整个世界的了解，激发了光绪帝对洋务和西学的极大兴趣。光绪帝从翁同龢那里，不仅学到了中华传统文化，而且接受了西方文化，并孕育着向西方学习、改革维新的思想。

翁同龢极力想培养他的学生光绪帝为独操政权的“圣君”。但光靠光绪帝不足以与慈禧太后抗衡。因此，翁同龢极力延揽名士，进入御史、翰林之列，控制言路，形成势力，代表者有文廷式、张謇、汪鸣銮、孙家鼐、沈曾植、丁立钧、长麟、志锐等，这些人被戏称为“孩儿班”，后世称“帝党”“后清流”“南派清流”等，与支持慈禧太后的“后党”（戏称“老母班”）对立。甲午中日战争期间，帝党（后清流）正式以有组织的阵势，公开与后党对峙。在主战还是主和、签订和约等一系列问题上，两党展开了尖锐的斗争。与翁同龢在军机处主战的同时，文廷式等人发动翰林院，多次联衔上书，呼应帝党在战争中的各种主张：弹劾李鸿章，要求联英、德以拒日，反对签约，反对割台，给“后党”以很大的政治压力。但“帝党”的政治地位决定了他们对“后党”的斗争非常软弱。他们只是想从“后党”的控制下获取权力，并不敢与“后党”真正决裂；只敢对声名狼藉的李鸿章公开声讨，对实际掌权的慈禧却还要“察颜观色”，因此并未取得成效。

翁同龢在甲午战争战败后主张变法图强，他曾在给友人周原祁的信中指出：“不变法，不大举，吾知无成耳。”又在盛宣怀的信中指出，除了礼政、吏政外，兵政、户政、刑政、工政均需改革。他曾和督办军务大臣一起大力进行军制改革，裁汰旧军，支持胡燏棻、袁世凯编练新军。为了抵制外国资本纷纷来华投资设厂、开矿、筑路、办银行，他曾支持民族资本主义新式企业的开办，一手帮助盛宣怀经营中国铁路总公司，接办汉阳铁厂，开办中国第一家资本主义商业银行——中国通商银行。此外，他还力主改革科举制度，支持严修开办经济特科的主张；同时根据康有为的意见，向光绪帝提议开制度局，改革体制。

另一方面，翁同龢反对全盘西化，主张中学西学兼顾、新学旧学并陈，对康有为在《孔子改制考》《新学伪经考》等著作中提出的离经叛道的观点不以为然，称之为野狐禅。他的这种中西兼顾、新旧并陈的变法思想在他起草的《明定国是诏》中有明确体现。同时，他不赞成康有为等的速变、全变的激进路线，认为“变革太骤，亦恐贻忧”，变法必须“平和”、“稳妥”；认为只有“以平和剂群嚣”，才能减少乃至扫除反对变法的阻力，使变法最终得以实现，一切操之过急的做法都无济于事。戊戌变法失败后，他曾在日记中写道：“若臣在列，决不使其灭裂至此。”

翁同龢少年时就以能书闻于乡里，中状元后书名更大噪。其实，他所下苦功持久至深，也真是夙兴夜寐。他自云“点灯弄墨真无俚，忘却明朝橐笔忙”，进入了忘我境界。他广览碑帖，刻意摩挲各家风格，吸其精髓。他最欣赏蔡邕书法“骨气洞达，爽爽如有神力”，更赞颂颜真卿书法的劲健笃实，浩然大气。他的心得是，学碑帖“重在气势，不在点划”。有一次，他在旧山楼文人雅集上读自己学书经历：五岁描红，八岁临帖，先学中楷，后习大小楷。他涉猎各体虽各有依傍，但不受拘束，一贯主张“陶冶众体而成一家，不必囿于某家某法”。他不仅旦夕临砚苦练，还注重书法理论之通晓，经常研读唐孙过庭《书谱》，宋代苏、黄、米、蔡四大家书法论文及清朝包世臣《艺舟双楫》等典籍。翁同龢楷书淳厚中蕴潇洒之气，苍劲中显丰泽；草书行云流水，颇具怀素神韵。徐珂在《清稗类钞》中言翁同龢“书法不拘一格，为乾、嘉以后第一人”，杨守敬在《学书迩言》中也以为“松禅学颜丰厚，老苍之至，无一稚笔，同治光绪间，推为天下第一，洵不诬也”。他的书法名声甚至远播海外，朝鲜大官闵台镐、闵泳翊等曾托使者来北京求他写字相赠。不过翁同龢自己曾谦虚地表示：“世人盛推吾书，实则吾于书法，茫无所知，去伯寅（潘祖荫）甚远。伯寅尝笑吾杜撰草法，诚中吾病。盖四十后，方有意学书，笔性既拙，又苦无多暇，是以终无成就。”

梁启超说：“松禅本擅画，为书名所掩耳。”翁同龢学画迟在同治前叶，时已年近四十，且并未从师，而是从临摹入门。他居官京师，常至厂肆玩赏书画，遇见佳品，便爱不释手，却又无力购下，往往向同好收藏者借来临摹，痴迷以至连宵不辍。最喜临摹“四王”山水画卷，对八大山人朱耷的人物花卉亦爱涉猎。他认为：“一幅画是否深厚，不在密致稠叠，所谓深厚，在笔不在境，虽草数笔，未尝不深且厚也。”所以，翁同龢所作多为笔致疏少、意到为先的文人画。翁画传世者以山水为多，素竹次之，花卉较少，且尺幅多数不大。如仿丁南羽云山图中堂条幅已属巨构，又据郑逸梅记云：“其手迹有一六尺卷，临倪鸿宝山水，藏同邑俞运之家，除翁自题外，尚有陆懋宗、梁节庵、徐花农、沈涛园、沈子培、庞劬庵题句，为翁画中尺幅最长者。”翁氏所作山水画幅疏淡清逸，拙中见雅，自谓“破墨枯毫任自然”。

常熟翁氏藏书被列为明清九大藏书之一。翁氏藏书积六世，历时160余年。翁同龢接收了父兄所藏书画之际，在当官后继续收藏。如在典试陕西、山西时，自己搜集和门生故旧赠送的碑帖，有怀仁圣教碑等。第二次鸦片战争中，海淀园林被掠，园藏古籍、碑帖、字画大多失落，辛酉政变中，载垣、端华先后被处死，怡王府、肃王府府藏图籍、碑帖、字画也大多散佚。此外，琦善、耆英家被查抄后，家藏文物也多被没收变卖，它们中的一部分先后为翁同龢所购得，如唐人写经、宋拓麻姑坛记、明拓争坐位帖稿碑、醴泉铭等。回籍修墓途经上海时，他与九华堂、扫叶山房、同文书局等以及苏州抱芳阁建立了联系，经常有书商送货上门。客居京师期间，但凡京师博古斋、论古斋、丛古斋、积古斋、尊古斋、宝古斋以及宝文堂、三槐堂、积古堂等大小书铺无不留有他的足迹。而由书店购人的大部分秘笈，都是藏有端绪、授受有流，记录于他的日记之中。翁同龢被开缺回籍后，其侄孙翁斌孙为其看护在京中的房产和书籍，第二年，便将翁同龢寄存在京寓的书籍字画、文件档册、手迹等，一部分移存天津，一部分装运回常熟，伴随翁同龢度过凄凉的晚年。留在常熟练衣堂内的藏书，尚可称连楹充栋，且多为不经见者。乱后则荡然四散，渐被公私收藏，南京图书馆收藏有5000佘册。常熟市图书馆古籍部收藏有400余种1700多册翁氏藏书，其中有《贞观政要》《皇极经世》《今水经》等20种明、清刻本及抄本，还有翁同龢手校汲古阁刻本《后汉书》残本，翁斌孙抄校本《东华录》，翁曾源、翁曾荣、翁之润、翁之廉等翁氏家人藏书。常熟博物馆也藏有翁同爵《皇朝兵制考》手稿、翁斌孙的《笏斋日记》手稿等几种。而寄存到天津的藏书则由后代翁万戈在解放前运到美国，2000年由上海市政府出资购回，收藏在上海图书馆。收藏翁同龢书印有“叔平所得金石文字”“松禅”“松禅居士”“翁同龢观”“常熟翁同龢藏本”“虞山揽秀堂翁氏藏书”等。

翁同龢生于早晨寅时，天色微明，巷口“甫有人声”，所以父兄将其表字定为“声甫”。又因为他出生后又小又瘦，经常生病，而比他小四个月的侄子翁曾纯却又白又胖，所以翁同书夫妇以自己儿子的口吻再给他起了号，叫“叔平”，希望叔叔平安。翁同龢出生时，母亲已经年过四十，无乳，全靠瓶装米汤喂他，所以他自号“瓶生”。

相传翁家与孙毓汶（大学士孙玉庭之孙）一家本来是世交。翁同龢和孙毓汶同赴咸丰六年（1856年）殿试，只有他俩的才华才能问鼎状元。孙家想让孙毓汶中状元，这样就与其堂兄孙毓溎成就“兄弟状元”的佳话。于是在殿试前夜，孙家邀请翁同龢到自家畅谈，直到深夜才回家，而孙毓汶早已入睡。孙家又安排人在翁家外放爆竹，彻夜不断，导致翁同龢一夜无法入睡，殿试时头昏脑涨，以为状元要归孙毓汶了。突然，他想起卷袋中有两枝人参，于是马上服用，竟然精神焕发，下笔如神，结果他的卷子被评为第一，于是中了状元，翁同龢便被称为“人参状元”，而翁、孙两家也由此产生过节。

翁同龢与夫人汤松感情甚笃，夫妻相敬如宾。汤松为人贤惠，也喜爱文学，尤好“唐宋长调”，时常与翁同龢唱和。翁同龢秉性急躁，汤松常常规劝。然而二人结婚十年，汤松就于咸丰八年（1858年）二月四日去世，翁同龢十分悲痛，同年除夕，他在陕西三原的一家古董铺买了一面唐镜，上有“曾双比目，经舞孤鸾”八字。翁同龢深受触动，在日记中写道“死生契阔，未能忘情，念彼黄垆，当亦形影相吊，潸然出涕耳”。并填《金缕曲》一阕，内容是：“历历珠玑冷，是何人清词细楷，者般遒紧。费尽剡藤摩不出，却似薄云横岭；又新月娟娟弄影。玉碎香销千古恨，想泪痕暗与苔花并，曾照见，夜妆靓。潘郎伤逝空悲哽，最难禁烛花如豆，夜寒人静。玉镜台前明月里，博得团图俄顷；偏客梦无端又醒。三十年华明日是，剩天涯漂泊孤鸾影；铭镜语，问谁省？”后来他虽纳一妾陆氏，但再也没有娶过续弦。

光绪帝幼年时害怕雷声，即使在书房，遇到打雷就会投入翁同龢怀中。光绪帝有时摸翁同龢的胡须，有时将手伸入翁同龢怀中，抚摸其乳，所以翁同龢最为光绪帝所亲。光绪帝少年时，经常向翁同龢告状称太监欺负他，翁同龢曾斥责这些太监，后来慈禧太后也下旨：“如皇帝左右有不守法度者，翁同龢即可指名具奏。”然而翁同龢也因此“结怨中官”。

翁同龢是天阉，直到五十多岁，膝下尚无子女。有个同僚拜访他时，建议他纳妾（意思可能是再纳一妾，翁同龢本有妾陆氏）生子，翁同龢微笑指着旁边伺候他的一众仆人说：“我若娶妾，则便宜若辈矣！”两人都开怀大笑。

翁同龢被开缺回籍后，每天写字十余幅以消遣，但对于来求书的亲朋，“十不一应”，常熟县令朱某求书就碰了壁。不久，翁同龢被革职，软禁家中，由地方官严加管束。于是朱县令每天前往翁家，严词盘问翁同龢的起居情况。仆人告诉翁同龢，翁同龢很生气，便每天亲笔写“翁某今日须往后院走动，请老父台核示”“翁某今日洗足，请老父台驾临看管”之类的短札，送给朱县令，意在羞辱他。朱县令大喜，将这些字用白绫裱成合锦条幅，悬于花厅，并告诉访客是翁同龢写的。翁同龢闻讯，颇感尴尬，要求把这些短札还给他，朱县令说：“此是中堂亲笔，不易购得，若必欲收回，须以屏对十副为交易之品。”翁同龢无可奈何，只好给他写了一副屏条和一副对联来交换。有学者根据翁同龢日记指出这件事子虚乌有，当时常熟知县确实姓朱，名文川，但他与翁同龢很好，而且翁同龢对于亲友求书也是无不应允，不会如此吝啬。

翁同龢从咸丰八年（1858年）开始坚持写日记，遂留下《翁文恭公日记》（翁同龢日记），与《越缦堂日记》《湘绮楼日记》《缘督庐日记》并称晚清四大日记，记载的内容上至天文地理、朝廷大政、宫闱内幕、宦海风波，下至朋僚交往、个人读书心得、家庭生活乃至社会新闻等，是研究晚清历史变迁的重要历史文献资料。不过他开缺回籍后，对日记中部分内容作了删除乃至篡改，主要是涉及与康、梁等维新派关系的部分。

由于翁同龢是“罪臣”的缘故，他的诗文没有立即得到整理，直到宣统元年（1909年）追复官衔后，才刊行了《瓶庐诗稿》。民国时期，他的其余诗文陆续影印出版。改革开放后，学者谢俊美致力于整理翁同龢生前诗文，将他的奏疏、函稿、诗词对联、文录、自订年谱、甲午日记和随手记在2005年以《翁同龢集》（上、下册）出版，作为国家清史编纂委员会文献丛刊之一。2020年推出增订版。

翁同龢的书法作品被收录于《松禅老人遗墨》《翁松禅写书谱墨迹》《翁同龢手札》等书集中。画作被收录于《翁松禅人物山水册》《松禅遗画》《翁瓶笙书扇集》等画集中。

晚清以来流传一种说法，即翁同龢是中国在甲午战争中败于日本的罪魁祸首。清廷在将翁同龢革职编管的谕旨中就强调：“至甲午中东之役……（翁同龢）信口侈陈，任意怂恿，办理诸务，种种乖谬，以致不可收拾。”胡思敬说：“甲午之战，由翁同龢一人主之”，称李鸿章自知兵弱，不欲开战，翁同龢及其门生亲信一味怂恿光绪帝对日强硬，酿成大祸。并称甲午战争期间翁同龢曾在天津质问李鸿章北洋兵舰事，李鸿章反问他之前为何不拨款，翁同龢说自己的责任是节约开支，并问他为什么不再请，李鸿章说：“政府疑我跋扈，台谏参我贪婪，我再哓哓不已，今日尚有李鸿章乎？”翁同龢的门生王伯恭也说：“甲午之事，始于项城（袁世凯），成于通州（张謇），而主之者常熟也，此自通国皆知，无可为讳。”并引用自己的亲身经历，说他反对对日开战，而翁同龢嘲笑他“书生胆小”。王伯恭指出清军“器械阵法，百不如人”。翁同龢说：“合肥治军数十年，屡平大憝。今北洋海陆两军，如火如荼，岂不堪一战耶？”王伯恭又说：“知己知彼者，乃可望百战百胜。今确知己不知彼，安可望胜？”翁同龢说：“吾正欲试其良楛，以为整顿地也。”换言之，翁同龢在甲午战争时的主战动机是故意给李鸿章挖坑。翁同龢开缺回籍后，李鸿章的心腹周馥也向慈禧太后告状，揭发户部掣肘北洋的种种情况。慈禧太后和光绪帝长叹道：“不料某（翁同龢）在户部竟如此！”

在现代学界，部分学者相信此说。如庄练指出翁同龢认为李鸿章在当年曾国藩参劾翁同书一事中扮演帮凶角色，因此必欲报复李鸿章而后快，在甲午战前对北洋水师种种刁难，其后又极力主战，促成甲午战争的爆发，使李鸿章进退维谷。但另有学者谢俊美认为不存在翁同龢故意克扣北洋水师经费的事情。他指出李鸿章和翁同龢的矛盾主要集中于弹劾李鸿章心腹津海关道周馥贪污洋药厘金一案、阻止李鸿章与美国人合办华美银行、主张缓修李鸿章所力主的津通铁路等。至于户部请求暂停购买外洋枪炮船械之事，是因为光绪十三年（1887年）秋黄河决口于郑州，在财政紧张的情况下，户部优先考虑的是筹措赈灾款项，所以提出了这种“移缓就急，以资周转”的建议。这既非翁同龢所能独断，也得到慈禧太后的批准，谈不上挟私报复。而且在海防捐停开的两年中，翁同龢与户部其他堂官还为海军另行筹拨了大量银款。翁同龢在一份奏报中说：“海军所规划者，筹边之要策也。臣部苟有余财，必当力辅海军之不足；海军苟无急用，亦当深体臣部之为难。虽云各有司存，实则同舟共济。”甲午战争爆发后，翁同龢在户部经费万分支绌的情况下，仍想方设法为李鸿章提供了数百万两银子供其速购船械。光绪二十年（1894年）六月，李鸿章电奏以添定快船得力，请先筹款，户部及海军衙门得电后，立即拨款二百万两。七月，翁同龢在给光绪帝的另一份奏折中说：“海防吃紧，需饷浩繁，前经臣部于北洋大臣李鸿章奏请募勇购船各案内拨银二百五十万两，嗣又约提银四百万两。”事实上北洋也根本不缺钱。并且他指出甲午战争是日本蓄谋挑起的，而非翁同龢等主张对日强硬所引发的；翁同龢等之所以主战，是因为相信了李鸿章之前多次奏报的淮军和北洋水师的强大力量，却没料到在开战后一败涂地。战后李鸿章的幕僚、党羽等散布翁同龢“主战误国”的说法，是为了给李鸿章开脱责任。此外，龚书铎、孙克复、戚其章、沈缙、朱金甫等多名学者也肯定翁同龢的主战是爱国的、正义的，驳斥“主战误国”和“挟私报复”等说法，但同时指出翁同龢及其手下的“帝党”也有一定责任和局限性，他们“既拿不出一套完整的指导战争的方针，又不大讲斗争的策略，有时还做些蠢事，甚至对某几个西方列强存在幻想”，但甲午败责主要还是在李鸿章身上。

传统观点认为甲午战争后的公车上书是由康有为等发起的。但学者茅海建主张，公车上书实际上是由翁同龢在幕后主使。他与李鸿藻为了使光绪帝回心转意，将部分决策机密泄露给文廷式等，再由文廷式等策动公车上书，请求拒和再战，翁同龢也趁机请求光绪帝暂缓批准条约，光绪帝确实有所触动，寄希望于俄、法、德等国干涉以及前线将帅刘坤一、王文韶等，但三国干涉仅限于归还辽东，刘坤一、王文韶又无御敌把握，加上津沽一带发生海啸，光绪帝被迫在光绪二十一年（1895年）四月初九日批准了《马关条约》。与此同时，康有为也想组织公车上书，但因光绪帝批准条约的消息传出，几乎无人响应，并未像他后来在《公车上书记》中所说的那样。另一学者房德邻则对此提出异议，认为翁同龢与公车上书无关，公车上书的领袖确实是康有为。

根据一些史料的记载，向光绪帝举荐康有为的人正是翁同龢，而且他还在举荐时称康有为的才能胜过自己百倍（一说十倍）。推荐康有为成为翁同龢被革职编管的罪名之一。翁同龢去世时，康有为赋诗哀悼并盛赞他为“中国维新第一导师”，似乎也可印证这点。但是学者马忠文认为，翁同龢在光绪二十四年（1898年）闰三月初七日光绪帝索要《日本明治变政考》等康有为著作时，确实说过康有为“才胜臣十（百）倍”之类的话，但同时提醒“其心叵测”，谈不上举荐康有为。而在其他场合上，翁同龢也没有机会举荐康有为，翁同龢和康有为之间的关系始终比较疏远。他认为推荐康有为的人是张荫桓，翁同龢举荐康有为之说既是戊戌政变后翁同龢的政敌刚毅等罗织的罪名，也是康有为抬高自己身价而炮制的说法。

学者谢俊美则认为翁同龢举荐康有为属实。他梳理了康有为和翁同龢的交往史，指出康有为的叔祖康国器是翁心存的门生，翁、康两家早已相识，康有为在光绪十四年（1888年）第一次上书时就投递给翁同龢，翁同龢虽然没有代为上奏，但对康有为变法救亡的观点非常欣赏。甲午战争后的光绪二十一年（1895年）五月二十三日，翁同龢还亲自去粤东会馆拜访康有为，康有为不在，当天回访翁同龢，双方就时局及变法等问题交换意见，促膝长谈。光绪二十三年（1897年）德国强占胶州湾后，康有为第五次上书光绪帝，未能代呈，心灰意冷，决意南归，翁同龢亲赴南海会馆挽留康有为。光绪二十四年（1898年）正月初三日，翁同龢在总理衙门参与五大臣问话康有为后，就向光绪帝“密保”了康有为，“才胜臣十（百）倍”的发言就在此时。随后康有为第六次上书并得到光绪帝召见，提出开“制度局”的主张，引起朝臣强烈反弹。在这种巨大的压力下，翁同龢开始转向，企图通过与康有为疏远，表示自己不赞同其开设制度局的做法，以减轻政治上的压力，再加上他不认同康有为在《孔子改制考》等书中的观点，于是就有了他向光绪帝说康有为“其心叵测”的对话。戊戌政变后，他更是将日记中他与康有为交往的事实删除殆尽，所以无法从他身上直接获得举荐康有为的证据，但举荐是确实存在的。

对于翁同龢开缺乃至革职的原因，历来众说纷纭，大致有以下九种说法：

以上诸说中，第一种说法相对较占主流，但其他说法也大多有所依据，或者可能是综合因素。总之，学界对这个问题未有定论。

翁氏故居位于常熟古城区翁家巷门2号。其建筑设计遵循中国古代江南住宅以中轴为主的形制格局，分东、中、西三大部分，建筑形式丰富多样，布局因地制宜，变化生动，富有情趣，是国内完整体现明清时期江南名门望族住宅特点的典型代表。故居内主体建筑“綵衣堂”为江南典型的明代建筑，建造至今已有五百多年历史，画梁雕栋，气势闬闳。堂内包袱锦彩绘是江南苏式彩绘的代表作，为海内外罕见之物，是中华民族珍贵的传统文化遗产。1996年，“綵衣堂”被国务院公布为第四批全国重点文物保护单位。1990年，翁同龢的玄孙、美籍华人翁兴庆（万戈）将此宅捐献给国家，常熟市人民政府遂将宅立为翁同龢纪念馆。翁兴庆亲书“翁氏故居”门额。爱新觉罗·溥杰题写了馆名。1991年11月1日，翁同龢纪念馆成立正式并对外开放。如今，翁氏故居成为常熟新“虞山十八景”之一，怀古观光的重要旅游景点、翁同龢专题博物馆。馆内有明清式家俱摆设、“中国维新第一导师——翁同龢”展、“同光第一书家翁同龢”书法展、“知止斋”廉政文化教育展和常熟状元历史陈列馆等。

翁同龢墓在常熟城区西郊虞山鹁鸽峰山麓，与其父翁心存墓毗邻。有罗城、墓冢、拜台、墓道，冢后竖石灰石碑一通，高132.5厘米，宽48厘米，厚10.5厘米，镌刻“乙山辛向兼卯酉三分”，“皇清诰授光禄大夫特谥文恭协办大学士户部尚书曾祖考叔平公，诰封一品夫人曾祖妣汤夫人诰封淑人庶曾祖母陆淑人之墓”，“曾孙翁之廉、之循敬立”。1949年后屡修。其墓坐北面南，墓道曲折向南，长约65米，道口沿山前公路架1984年重建单间冲天式花岗石坊一座，额镌“翁氏新阡”。墓城四周乔松桧柏挺秀，风景极佳，环山公路南侧有翁氏祠堂。1982年3月公布为江苏省级文物保护单位。

中华民国九年（1920年）6月13日，恰逢翁同龢诞辰90周年，在北京陶然亭，由翁同龢的门人孙雄牵头发起了纪念会，吴昌硕等20多人参加。会上宣布成立“瓶社”（取自翁同龢的一个雅号“瓶生”），并编辑出版了《瓶社诗文集》。

2004年9月，在南京举行了纪念翁同龢逝世100周年的座谈会。与座谈会相配套的“翁同龢遗墨展”和“纪念翁同龢书法展”在常熟举行，并正式成立翁同龢研究会，编辑出版了《二十世纪翁同龢研究》论文集。在纪念活动中还举行了“翁同龢遗物捐赠仪式”，与会代表拜谒了翁同龢墓和张謇墓。

2010年，翁同龢纪念馆举办了“纪念翁同龢诞辰一百八十周年”系列活动。本次活动包括“翰墨飘香、师友情长”翁同龢、张謇书法精品联展、“碧水琴川·清风传万家”翁同龢勤廉故事巡讲和“中国维新第一导师——翁同龢”巡回展，以及举行了“翁同龢精神遗产与廉政文化建设”学术研讨会。

2014年是翁同龢逝世一百十周年，翁同龢纪念馆策划举办纪念翁同龢逝世110周年系列活动。活动包括“同和讲堂”启动仪和安徽省社科院研究员翁飞讲授《甲午战争中的李鸿章与翁同龢》、《翁同龢书信笺释》首发、赠书、座谈活动、编印出版《翁同龢研究》创刊号、《文津学志》2014年第七辑“翁同龢逝世110周年纪念专栏”、两朝帝师书法精品展、《两朝帝师翁同龢—纪念翁同龢逝世110周年》图片巡展等。