沙俄见国民政府如此软弱，遂于1913年5月，唆使外蒙傀儡政府军分东西两路大举进犯绥远。驻包头的刘廷森和驻大同的陈希义等部虽全力抵抗，但情势仍很危急，于是，阎锡山于5月27日再次电请北京政府，“非亲督各军前赴战地筹策一切，不足以安抚内蒙”，“定于6月3日带队出发”，但均被北京政府以“山西防务更为重要，坐镇不可无人”为由拒绝，要阎锡山“照常坐镇，不必出省”，并要阎锡山派孔庚带队前往，与绥远城将军张绍曾协商办理。阎锡山摄于袁世凯的威力，只得照办。孔庚入绥后，与东路军、西路军配合作战，几经作战蒙军溃退。在这之后，阎锡山又提出了在外蒙“移民实边”，“实行屯田”的主张。
阎锡山再三要求出兵“亲征”的要求，虽然均被北京政府拒绝，但不难看出，阎锡山维护民族利益的立场是坚定的，他对沙俄分裂外蒙的野心，以及从根本上解决蒙古问题的认识是正确的，其要求“亲征”也是真诚的，坚决的。而他的“亲征”终未成行，除了北京政府的妥协立场和对他的怀疑之外，当时正在酝酿进行的二次革命，则不能说不是一个重要的原因。
袁世凯执政后，不断加强其独裁统治的行径，引起了革命党人的警惕和不满。国民党成立后，由于在1912年12月至1913年2月进行的第一次国会选举中，在参众两院均获得压倒多数的席位，于是，负责国民党主要工作的宋教仁，便想以国会多数党的地位组织责任内阁，为此，他巡回各地不断进行演说。袁世凯深恐国民党组阁成为事实，遂指示其在上海的党羽在3月20日将宋教仁刺杀于上海火车站，接着又于4月26日拟向五国银行借款2500万英镑，并通过组织由共和党、民主党和统一党合并而成的进步党，集结反动势力，以对付革命党人。袁世凯的倒行逆施，引起了革命党人的坚决反对，3月25日，闻讯后回到上海的孙中山认为“非去袁不可”，并与黄兴、陈其美、居正、戴季陶等商议对策。孙中山说主犯已经清楚，应联合速战，不可犹豫。陈其美等均以为然，只有黄兴主张以法律解决。但很快，袁世凯开始镇压革命元勋，下令逮捕参加武昌起义的熊秉坤、李雨林，毒死在镇江响应武昌起义的林述庆等血腥事实，教育了黄兴。于是，4月26日，他同意与孙中山联名通电全国，提出严究宋案主谋。此电虽未言明正式讨袁，但实际上拉开了二次革命的序幕。之后不久，参议院议长张继、副议长王正廷亦通电反对袁世凯大借款。
阎锡山作为国民党的参议，面对这一新的局势，“衡诸当时本党同志所能掌握之兵力，实不足以与袁军抗衡”，遂“一面联合各省呼吁和平，一面连电黎副总统请其迅速领衔调处”。云南都督蔡锷、陕西都督张风翙亦与阎锡山采取了相同之行动。4月28日，阎锡山复电黎元洪的文中说：“我公首义汉阳，艰难缔造，……谅不忍袖手旁观，坐视分裂。惟有仰恳我公联合各省都督及热心同志，或选派代表，或征求意见，速筹排解之方针，各抒调停之善策”。但是，就在阎锡山复电黎元洪后的第三天，孙中山于4月30日向国际上表明了反袁和进行二次革命的态度和决心。5月2日，他将用英文撰写的《告外国政府与人民书》寄往英国的康德黎，请其代向英国政府、国会及欧洲各国政府说明书告之要求，公诸报端，阻袁借款以发动战争。5月5日，湖南都督谭延闿、江西都督李烈钧、安徽都督柏文蔚和广东都督胡汉民也联名通电，严词谴责袁世凯政府，并号召全国各方，协力抗争。同日，国民党众议院开会否决大借款，并发表通电，谓：“议院决不承认”。然而，此时的阎锡山仍在推请黎元洪出面调停，甚至在袁世凯下令国务院通电训斥四都督，说他们“张皇宣告，蛊惑人心”之后，又不顾一切，相继免去李烈钧、胡汉民、柏文蔚三都督之职，黎元洪也撕下调停面孔，大肆捕杀革命党人，而革命党人在秘密进行讨袁行动，南北对立已势如水火之际，阎锡山还致电袁世凯，请其念民国缔造之不易，“外患丛集”之危，以国家为重，“开诚布公，敦请孙黄二公入都，共图国事，破除党见，一致进行”。
面对袁世凯的咄咄逼人，尽管敌我力量对比悬殊，南方革命党人在讨袁活动中的步调也不甚一致，但在孙中山等人的积极努力下，革命党人仍发动了二次革命。1913年7月12日，李烈钧先在湖口宣布独立，不数日，黄兴响应于南京，陈其美响应于上海。安徽柏文蔚、广东陈炯明（胡汉民被免职后，继任），福建徐崇智、四川尹昌衡、湖南谭延闿也先后宣布独立，纷纷组织讨袁，而阎锡山却终未起而响应。
从阎锡山在二次革命的表现来看，他一直呼吁南北和解，并屡次请黎元洪出面调停，甚至在局势已无可挽救的情况下，仍请袁世凯“消弭党见，共图国事”，而南方诸省份已组织讨袁后，他又没有响应，这似乎他背叛了革命，倒向了袁世凯，其行为是“有利于袁世凯的倒行逆施”，但事实并非完全如此。因为，首先，二次革命发生的主要诱因是“宋案”与“大借款”。在这个问题上，阎锡山没有像四都督联名通电中那样对袁世凯严词谴责，但他也认为“宋案牵连，人心动摇，借款成熟，群议沸腾”，这说明，他对这个问题的基本态度，还是正确的。其次，他呼吁和解，请黎调处和请袁敦请孙黄二人入都，共图国事的电文中，并未对革命党人有什么诋毁谴责的言辞，而是站在国家民族利益的立场上，认为“环顾全球，外患丛生”，“满蒙为强邻虎视”，“东邻野心，早暗视满州为己有”，如果南北对立，风潮迭起，“内地好事喜乱之徒，难保不乘机窃发”，一旦溃决，“势必惹起列强干涉，国之不国，瞬息间耳”。阎锡山所说，并非危言耸听，它确实反映了当时中国所面临的危险处境。他所以要以“外患丛生”为词，呼吁南北和解并致电黎袁，其用意，明显的就是希望南北双方避免武力冲突，以维护 国内安定，防止被列强利用，乘机侵略中国。而另一层意见，阎锡山虽然未曾言明，其实，也隐含着保护革命党人的意思。因为在当时革命党人思想混乱，组织涣散且所掌握之武力相当有限的情况下，一旦动起干戈，很有被袁世凯消灭的危险。因此，阎锡山在二次革命中的表现，貌似“软弱”“退让”，其实是采取了另一种方式的迂回进取。
至于阎锡山终未起而响应二次革命的问题，也不能因此就认为他不忠于革命，或是向袁世凯妥协。其实，他是有着响应二次革命的打算的。但不是在当下，而是要看时机。只所以如此，是因为他虽然是山西都督，但仍受到袁世凯的疑忌防范，袁氏在山西安插了不少党羽的同时，还控制了一批军队，相对孤立的山西仍处于北洋势力的包围之中。同时，民初山西财政的主要来源河东盐款，又受到北京政府的严密控制，本省很难自由支配。大借款成立后，北京政府对各省盐款的掌握更为苛严，这就使阎锡山在扩充军备上受到极大限制。尤为重要的是，当1913年4月底孙中山表明了反袁和二次革命的态度，南方诸省纷纷组织讨袁之时，正逢外蒙傀儡政府在沙俄的唆使下，大举入侵绥远之际。在此情况下，阎锡山如若冒然组织讨袁，既无力量突破北洋势力，又要陷入与袁军和蒙军两面作战，腹背受敌的危险境地。因此，他只好暂取守势，先不响应南方，也不再坚持出兵亲征蒙军。对于这一点，阎锡山在其回忆录中说：“在这段时期中，中山先生深知山西处于北洋势力包围之中，形格势紧，呼应为难，特秘密派人告我沉默勿言，以保持北方之革命据点，俟南军北上，再与陕西会合，进攻北京”（《阎锡山早年回忆录》第39页）。而当时也处于北洋势力包围下的陕西都督张风翙，为了保存北方仅有的革命力量，则采取了一个“苦肉计”，即他得到孙中山同样的指示后，未经阎锡山同意，即于5月13日与阎联名拍发一电，反对李烈钧等行动，指斥“黄兴、李烈钧、胡汉民等不惜名誉，不爱国家，谗言殄行，甘为戎者”等等，以使袁世凯对晋陕二省放松防范。但就在张、阎二人联名发表通电，“攻击国民党”，“诋毁”革命党人的前夕，阎锡山接到李烈钧、柏文蔚等蓄意反袁，酝酿二次革命而向阎锡山征求意见的电报后，即与南桂馨等商酌，“仍本辛亥革命前辙，只要湖北发动，陕西山西立即响应，否则不能衔接，势必为北方军阀各个击破，事甚危险，不能唐突”（南桂馨：《辛亥革命前后的回忆》，《山西省文史资料》第2辑，第94页）。由此可见，阎锡山在二次革命中，并没有取袖手旁观的态度，而是也进行着准备，待机而发的。只是由于湖北没有起而响应，陕、山也未敢响应。他这样做的目的，不能排除其集中力量巩固山西的一面，但也不能说就没有“保持北方之革命据点”的考虑。
如果说，阎锡山在二次革命中的态度基本上还是进取的话，那么，不到两个月的二次革命失败后，随着袁世凯统治地位的巩固及其独裁专制的加剧，阎锡山为了保全自己并维护其即得利益，虽然在某些方面还保持了一定的革命立场，但总的来看，则向袁世凯采取了妥协退让的态度，而其手法主要就是韬光养晦，以曲求伸。
二次革命后，袁世凯在不断剪除非北洋系的各省都督职权的过程中，为把山西这个他一直不放心的地方牢牢控制在自己手中，派其党羽金永到山西任内务司司长，以监视阎锡山和山西革命党人。第二年五月，又为加强中央集权，收回各省都督的军权，准备“废省改道”，使道与中央成为直接关系，为此，明令撤消各省民政长，改设巡按使。巡按使虽然接替了原来的民政长，但其在名分上则不是行政官，而是监察官。因为中央在委任巡按使时，明令赋以监督财政与司法之权。袁世凯借此机会，任命金永为山西巡按使，就是要分散阎锡山的权力。
金永，浙江钱塘人，旗籍，清末曾任东三省知事，是个有名的酷吏，有“金屠户”之称，受东三省总督徐世昌推荐，得到袁世凯的信任。他出任山西巡按使后，即按照袁世凯要各巡按使成立警备部队，以分各省都督军权的旨意，先成立了3个警备队（相当于团），其后又陆续扩大到11队，还编练了马队4营，建成了一支足以与阎锡山抗衡的武装力量。不仅如此，金永为聚敛财富，一方面借口私藏枪械，或诬为图谋不轨 ，任意没收富户与商户的财产，祁县、太谷、平遥、介休等县的富商大户，有不少就被金永没收了全部财产，许多爱练拳术的青年被其残杀。另一方面则以彻查全省财政为名，广设局卡，征收重税，将巧取豪夺来的大量钱财报效给了袁世凯的北洋政府。同时，金永还依袁世凯授意，滥捕滥杀同盟会员和无辜群众，不断扩大自己的军权、财权，以威慑掣肘阎锡山。在此过程中，对于阎锡山的监视更是从未放松，特别是他得知袁世凯有称帝之意后，更是不断试探阎锡山是否忠于袁世凯。
阎锡山对于袁世凯派金永来山西的用意十分清楚，对于金永的种种胡作非为也并非不知，但他考虑到自己的处境，故意在金永面前显示自己对权力不感兴趣，并假装无能，一任金永恣意而为。阎锡山明知金永编练扩充警备队和马队，是为分其军权的，但他却取放任态度，并作出对军事漠不关心的姿态，一切委托都军府参谋长黄国梁处理。当阎锡山的部属向阎请示军事问题时，阎常常是以“找绍斋（黄国梁的字）去”作答，久而久之，给人们造成了只知有黄国梁，不知有阎锡山的印象，而当阎锡山每每谈及袁世凯时，又总是谦恭逢迎之词，于是，给金永造成了阎锡山是个懦弱无能，昏聩庸碌之辈，对袁世凯是忠心无二的印象。这就使金永更加肆无忌惮起来，而这也使人们对金永更加仇恨。以致袁世凯一死，金永便不得不赶忙离开山西，从而为阎锡山摄取民政大权创造了“伸”的条件。
在与金永虚以委蛇，巧妙周旋的同时，阎锡山还不失时机地向袁世凯表示他的忠顺，这主要是他向袁世凯提出要裁减晋省军队。由于二次革命失败后，袁世凯在极力剪除非北洋系的南方各省都督之后，又开始削弱北洋系内部各将领的个人军权，而在二次革命期间，阎锡山以“卫境防蒙”为名，增添了晋军1个混成旅一事，已引起袁世凯的注意，所以，在此情况下，阎锡山认为“削权”迟早会轮到自己头上，与其被动，不如主动，遂于1914年将晋军第九师所属3个混成旅，改编成了两个混成旅。加上阎锡山对金永编练扩充其军事势力一事还取支持态度，这就进一步削弱了袁世凯对阎锡山的戒备疑忌之心。再就是当筹委会成立，帝制运动已经明朗化后，金永更加紧了对阎锡山的监督、逼迫。阎锡山为了使自己能在与金永的明争暗斗中占据上风，即派与筹委会六君子半数是朋友的南桂馨去北京活动，通过曾由阎锡山专电请袁世凯任用，后在京城任总统府内史兼参议院参政，深得袁世凯青睐的刘培师疏通，刘告诉袁世凯，不必偏信金永的话，阎锡山也是赞成帝制的。接着阎锡山又忍痛拨款2万元，作为筹委会的经费，以示自己“忠心”拥护帝制。并且，在劝进袁世凯称帝风声弥漫之时，阎锡山于1915年8至9月不到一个月的时间里，就分别给筹委会、袁世凯和参政院发出三个电文，吁请改共和为君主，同时，他还指示山西商务总会、山西几个票号，假借山西公民等名义，分电请愿，早废共和，而立君主。
再联系到阎锡山对1912年由浮山人陈彩彰领导的农民起义军——洪汉军的残酷镇压，1915年洪汉军终被剿灭，及其对参加过辛亥革命的一些革命党人的排斥、迫害，不能不让人得出阎锡山已背叛革命，投靠袁世凯的结论来。
但事实并非完全如此。在金永横行三晋期间，阎锡山虽然对金永的胡作非为佯装糊涂，表面上不予反对，但在暗中，还是有所作为的。对一些革命党人采取了保护措施，据南桂馨回忆：“此时正在赋闲的原督署军马处长杨彭龄，甚为金永所注意，岌岌可危。阎令我转杨，请他离省回鲁，并由阎助资五千两遣行，始免于难”（南桂馨：《辛亥革命前后的回忆》，《山西文史资料》第2辑，第96页）。又有一次，金永开了一个过去曾参加过革命的革命党人的名单，其中有谷思慎、续桐溪、弓富魁等30余人，让阎锡山扣捕，交他审讯，一来想借刀杀人，使阎锡山遭到革命党人的唾弃，二来也是以此来考验阎锡山是否听命于己和是否忠于袁世凯。可是，阎锡山接受了这个名单后，没有马上实施扣捕，而是先密告了这些人，让他们事先逃走，从而使一批革命党人免遭了金永的毒手。筹委会成立后，副总统黎元洪在北京已失去自由，因而与黎接近的人们，反袁怒潮更加高涨。时任大同镇守使的孔庚系黎元洪同乡，孔与黎的旧部有所往还，此事若为袁世凯知道，必将对孔有所不利，阎锡山遂先发制人，迅速将孔调任将军府参谋长，这样既保全了孔，也敷衍了袁世凯。