Etter at Norge i juli 1905 hadde erklært sin selvstendighet fra Sverige manglet det ikke på reaksjoner fra svenskene og det øvrige Europa. Det som hadde vært etablert av samarbeid forsvant så å si helt, og spørsmålet om hvem som skulle sitte på den norske tronen var fortsatt svært åpent, med kandidater fra blant annet Sverige, Danmark og Russland.
Manglende aksept fra Sverige
I Sverige ble Norges selvstendighetserklæring dekket kraftig i pressen, og noen gikk så langt som å kalle det en revolusjon. Det svenske folket støttet i all hovedsak sin konge, Oscar II, og det ble arrangert hyllester til kongen i etterkant av selvstendighetserklæringen. Visse svenske fraksjoner ønsket også å gå til krig til Norge, men disse var i mindretall og hadde ikke støtte av Riksdagen. Norge var forsøkt tvunget med makt tidligere, uten stort hell, og heller ikke de europeiske stormaktene ønsket en skandinavisk krig.
Riksdagen var dog ikke klare til å akseptere Norges oppløsning av unionen uten motstand, og en egen komité ble nedsatt for å evaluere saken. Denne riksdagskomitéen kom frem til at unionsoppløsningen ikke var gyldig uten medvirkning fra Sverige, og at visse betingelser måtte oppfylles dersom unionen skulle kunne oppløses på korrekt vis. For å godta Norges løsrivelse fra Sverige mente Riksdagen at det blant annet måtte holdes en folkeavstemning og at samtaler mellom Norge og Sverige måtte settes i gang for å kunne diskutere oppløsningen.
Krav om folkeavstemning fra begge sider
Komiteen fastsatte også en rekke krav fra svensk side, noe som blant annet inkluderte rett for reinsdyrbeite på norsk side for svenske samer og en avvikling av militære befestninger i grenseovergangene. Disse kravene ble lagt frem i slutten av juli 1905, og førte til at tidligere statsminister Ramstedt gikk av – han ble da erstattet av Lundeberg. På samme tid hadde det norske Stortinget også komme frem til at en folkeavstemning burde avholdes, og dette vedtaket forelå før det svenske forslaget ble behandlet. På dette viset gikk Norge selv inn i folkeavstemningen frivillig, på eget beslutningsgrunnlag. På grunn av at Stortinget allerede hadde i bunn og grunn oppløst unionen, ble den norske folkeavstemningen ikke et spørsmål om hvorvidt unionen skulle oppløses, men heller om befolkningen aksepterte Stortingets beslutning.
Et overveldende ja til union
Folkeavstemningen ble avholdt 13. august 1905, og 85,4% av de med stemmerett møtte opp. Resultatet ble et rungende ja, med over 360 000 godkjente stemmer for unionsoppløsningen og kun 184 mot. Svenskene var skeptiske til å godta resultatet, ettersom det var kjent på forhånd at en relativt høy andel nordmenn faktisk var i mot unionsoppløsningen. Folkeavstemningen fikk stor oppmerksomhet rundt om i landet, og blant annet ble flagg med store «JA» brukt flittig av sangforeninger og korps. Svenskene mente at dette hadde påvirket valget, sammen med det faktum at mange kanskje var redde for å avsløre at de hadde stemt for unionen. Blant annet ble det hevdet at flere valglokaler ikke hadde trykket opp nei-sedler, og at eventuelle nei-stemmer dermed kunne identifiseres ved hjelp av håndskrift. Samtidig organiserte Landskvindestemmeretsforeningen en egen underskriftskampanje blant voksne kvinner. Også her fikk unionsoppløsningen et overveldende antall underskrifter, og dette ble i ettertid brukt som et argument for at kvinner skulle få alminnelig stemmerett på lik linje med menn. Resultatet fra den norske folkeavstemningen var så overveldende at Sverige ikke hadde stort annet valg enn å akseptere nederlag, og begynne forhandlinger om de vilkår som måtte settes opp for at unionsoppløsningen skulle kunne gå så knirkefritt som mulig, samt for at begge land skulle komme ut av det på en tilfredsstillende måte. Dette førte til det som er kjent som Karlstadforhandlingene.