光绪八年（1882年），翁同龢终于得以鲤鱼跳龙门——慈禧太后上谕：命翁同龢在军机大臣上行走。翁同龢一上任，就参与了两项重大政治活动：一是审理云南报销案；二是参与了当时清政府对法国侵略越南一事的交涉。
同治、光绪年间，因内忧外患，清政府经常需要调兵遣将，因此军费报销的事比较多。由于经办官员贪污中饱，致使很多账目无法核销。在这种情况下，经办官员便花上一笔钱到疏通户部的经办司员，求得解决。云南军费报销案就是典型的一例。1879年，云南巡抚杜瑞联因云南军费报销一事，派出督粮道、善后局总办、云南军务后路粮台崔蹲彝和永昌知府潘英章携带巨款去京打通关节。崔、潘首先找到军机章京、太常寺卿周瑞清。周瑞清为此又向王文韶、景廉打招呼。户部经办司员、书吏开价要十三万两，崔、潘认为太多。正当双方讨价还价之际，工部右侍郎阎敬铭奉命授任户部尚书，户部司员、书吏慑于阎敬铭的声名，怕他到任后公事公办，不肯受贿，于是就在他行将到任的前夕，稍作让步，最后以八万多两了结了报销事宜。
阎敬铭，历任山东巡抚、工部侍郎、户部主事等职，素以清廉正直、善于理财知名。西太后欣赏他这一点，特旨令他担任户部尚书。他深悉户部积弊，到任后，本着“剔除中饱”、“节用务实”的原则，首先大刀阔斧地对部务进行了一番整顿。户部黑幕重重，一经检查，破绽百出，云南报销舞弊案很快暴露。1881年6月，御史陈启泰根据了解到的情况，上了一道奏折，指参周瑞清受贿，说明存银处所，并语中连带军机大臣王文韶、景廉二人。西太后览奏后，立即派刑部尚书麟书、潘祖荫确切查明，据实回奏。
刑部传讯了周瑞清及北京顺天祥汇兑庄和乾盛亨汇局的掌柜，最后只查出了五万多两银子的用途。显然还有三万多两是用来贿赂王、景二人的。随着查案工作的进展，王、景的劣迹愈加暴露。不久，江西道监察御史洪良品也上了一道奏折，直接弹劾王文韶、景廉有失重臣名节，请朝廷据奏，将二人“立赐罢斥”。奏折不仅指参了王、景，而且连所有军机大臣也一起加以攻击讥评。为了使整个军机处避嫌，经恭亲王奕奏请，西太后简派惇亲王和翁同龢饬传洪良品详加询问。
因案件涉及权贵重臣，朝廷内外，众目睽睽。过去参劾军机大臣的事也有过，一般无非是失职、徇情之类，像现在这样公然被指控受贿巨万、请求立即罢斥的事还是少见的。因此，翁同龢感到相当棘手。特别是对于王文韶，翁同龢的思想很矛盾：因为平昔时相往学，在一些重大问题上，政见率多略同，论私情应救他一把；但作为一个忠臣，又感到，像王这样的一个大僚，竟干出这种丑事，实在有辱班联，毁坏朝廷声誉，根本不值得同情。于是，他决定照章办事。
翁同龢与惇亲王奉命后，在宗人府询问了洪良品。洪良品呈上一份说帖，但内容与奏稿所讲无多大区别，仍是些风闻传言，并无实据，更不能提供人证。王文韶、景廉随即退出了军机处。然而案件并未因他们离任而结束。
当年十二月，翁同龢与潘祖荫进入军机。不久，潘祖荫因父亲去世，回籍丁忧，开缺离任，他的刑部尚书一缺改由张之万担任。翁深知其人向无作为，任事不敢负责。张希望早日结案，经他一再请求，又加派阎敬铭、刑部左侍郎薛允升会同审理案子。
在进一步审理此案过程中，承审人员发现没有着落的三万多两银子仍存放在顺天祥钱庄，而已有着落的五万多两，不少是列为“别敬”、“赠敬”、“节礼”的账目，涉及的官员很多。惇亲王主张对此进行严追，使翁同龢深感为难。在他看来，京官一向“清苦”，俸银微薄，不比亲王优厚，且外官馈赠，向有此例，不能视为受贿，如果按惇亲王的意思去做，就会牵连无穷，根本无法了结案件。尽管翁同龢百方辩解，惇亲王总是不以为然。由于翁同龢的意见与惇亲王不合，使案子无法查下去，只好耽搁下来。
一耽搁就是三个月。时间一拖，不免产生流言蜚语，说翁同龢为王、景开脱。张之洞与翁同龢的侄子翁曾源结为金兰之好，与翁同龢关系很近，特意上门告诉他外间流传有关他的浮言物议，劝他不必为王、景弥缝开脱。翁同龢报之一笑，竟不理睬。张之洞一气之下，发恨不登翁门。此时，光绪帝的生父奕也本着爱护师傅之心，致函劝告，要翁同龢避嫌。翁同龢只是复信道谢而已。
流言终于传到了西太后耳里，甚至连西太后对翁同龢也产生怀疑，疑心他站在王文韶、景廉一边，有意弥缝。在一次召见时，西太后当着翁同龢的面说：“国家多难，天子幼冲，现在居然有人置国家王法于不顾，罔法植私，你们审理案子的千万不要放纵这些人啊！”翁同龢感到如果这种猜疑不消释，将对自己非常不利，于是立即指示由他派去参加会审的工部承审人员和刑部承审人员从速查证，核对银数。鉴于崔蹲彝已经自杀身死，翁同龢命令严诘潘英章。案情结果表明，虽有三万多两银子用途不明，但除此之外，供词中并无牵涉到王文韶、景廉的地方。翁同龢认为到此可以结案了，麟书、阎敬铭、张之万、薛允升也表示赞成。经过一番协商，六月十七日由翁同龢出面，召开了奉派查案五大臣会议。会上，翁同龢提出按律治罪的原则。但为了应付惇亲王，防止惇亲王认为罪名判得太轻，会议又将定罪分为两种：一种是按律拟定，不必法外原情；另一种是根据情节，酌量加重。薛允升浮沉刑曹十多年，翻破古今律书会典，精通刑名之学，大家一致推派他负责这一工作，逐一按律例规定，加减定罪。
果然不出所料，惇亲主看了名单后，认为有关人员判得太轻，而且惇亲王执意认定在顺天祥钱庄的三万多两银子是留着送给王、景的，王、景虽银子未到手，亦应严办。在西太后召见时，他还当面指责翁同龢等五大臣徇私不公。他说：“潘祖荫丁忧回籍之前，先已定下完赃减罪的意见，临行时又把这个意见密示给五大臣，现在拟定的罪名就是按这个意见做的。”翁同龢认为惇亲王的说法意在罗列罪名。他陈奏说：“潘祖荫早已离任，即使他不去，也不是他一个人能说了算的。”惇亲王又要求：“今日必须遵旨对案内人员严办。”翁同龢立即反驳：现在并未降严旨，即使有旨，也应当依律例办罪，岂能畸轻畸重，随意破坏法律？他说：“祖宗成法，国家宪章，着着俱在；根据旧例，此等犯罪，原只减一等，到嘉庆时始改为减二等，难道说，前圣这样做，是有意宽纵枉法舞弊之人吗？”他指责惇亲王不懂律例。惇亲王无言以对，但仍不罢休，又别有用意地挑拨说：“现在太后垂帘办事，若太轻纵，将来皇上亲政，必定会有议论。”对此，翁同龢实在不能忍耐。按翁的性格，如果是在寻常地点议事，他早已拂袖而去，或同惇亲王大声争吵起来，但碍于召见，不便发作，遂即引用当年给两宫皇太后进讲的《治平宝鉴》一书中西汉法官张释之为汉文帝执法把关的两个故事来说明“法不阿贵”，“贵贱同法”，执法者不能曲从、迎合、附和上级或权贵个人的意见，而只能服从于法律的道理。
