7月9日，北京附近驻军第一、第十一、第十二、第十三师相继响应讨逆军，包围北京城。公使团劝告清室解除张勋军武装。第二十八师长冯德麟因为参与复辟，在天津被捕。雷震春、张镇芳在丰台被捕。驻扎在徐海地区的辫子军听说张勋被困北京，一片混乱，一些兵痞乘机哗变洗劫店铺。冯国璋命刘询率军沿津浦线北进，肃清沿线辫子军。冯国璋下令将留守徐州之张勋部队改归倪嗣冲节制，将原来的名称定武军改为安武军，由张文生统带。这样，冯国璋兵不血刃，收回张勋盘踞的徐海地区。
7月10日，段祺瑞电告清室，要求撤除帝号，优待条件继续有效。张勋占据北京南池子，通电斥徐世昌、冯国璋、段祺瑞及各督军背信卖友；同时电告段祺瑞，谓清室帝号不能取消，要求安排自己返回徐州，否则决死一战，并宣布复辟内幕。
7月12日，讨逆军分三路发动进攻，长驱直入北京城。从黎明到中午这一段时间，炮声隆隆，野战炮、机关枪和步枪响成一片，张勋的寓所被炮火击中，上百个从江西景德镇运来的精美瓷缸被击碎，数百条金鱼散落一地。上午十时，张勋的部下们扯起五色旗投降，投降的条件是缴械者每人发给路费八十元，剪掉辫子，回山东河南安徽的老家。张勋带着几个随从盘踞在自己的公馆附近，进行最后的抵抗。与张勋关系不错的京师警察署总监吴炳湘从荷兰使馆借了一辆汽车，派了一个人，带着两个荷兰人和一个德国人，插着荷兰国旗，驶进张勋公馆内，劝张勋上车去荷兰使馆避难。张勋死活不答应，几个人不由分说，将张勋架上了汽车。矮小敦实的张勋哪里经得起几个人的莽力呢，只好被架上车一走了之。看起来严肃无比的政治事件，在那个仲夏之夜，最后以如此滑稽的方式收场。在此之后的有关报道和信息是，这一场闹剧中，旁观者比战斗方遭受了更大的损失：在这一场十数万人参加、动用飞机大炮的战斗中，双方死亡人数只有二十六人，重伤七十六人，其中半数以上还是平民。这样的结果，还真像是莎士比亚的一幕剧，一幕带有喜剧色彩的街头剧。也难怪此后有戏剧家以张勋复辟为题材，创作了一个半严肃半诙谐的剧本《复辟潮》。不过这部剧本从未公映，原因是社会各方面的压力，总有人不喜欢旧话重提。
尽管张勋复辟得到了平息，张勋的行为遭到了各方面的谴责，不过仍有很多人相信，这一事件背后有更深层次的背景——张勋筹划这一运动时，应该得到过诸多领袖人物，包括很多地方督军的明确保证，否则张勋不可能胆大妄为孤身入京操作如此大事。这当中的谬误，只在于张勋缺少政治智慧，做事过于急切和热烈——等到发现形势不利时，蓦然回首，只有自己孤单伶仃，所有人都弃之而去。后来，有历史学家在分析晚清和民初一系列事件后得出结论：每当一个人致力于，并有能力做某件事情时，总会被他所谓的朋友卑鄙地出卖。没有人愿意给予明确的承诺，也没有人有足够的勇气面对责任，在一切都充满不确定的时代里，每一个人都会首鼠两端，每个人都可能成为叛徒。
张勋的失败，还等同于帝制的失败——帝制终于如过街老鼠般丑陋了。张勋的失败，更有助于这个国家坚定地维护共和政体。它不一定是人民的选择，却一定是历史的选择。当然，有关于历史与人民之间的某种差异，留给这个世界的，是各种各样的解释。最起码，这一切不像历史教科书那样，显得简单、直观、武断以及一厢情愿。
向德宣战
当段祺瑞扫荡了张勋的辫子军，再次将溥仪和一帮遗老遗少赶进紫禁城后，这个合肥人的威望达到了顶点，成了“再造共和”的大英雄。相形之下，那个黄陂人却因为犹豫不决和无原则，羞赧难当无地自容。这时候，一心想参战的段祺瑞自然不愿意黎元洪复位，他考虑以怎样的方式让黎元洪下台。好在黎元洪很快有了自己的态度，他先表明复职纯属流言，承认自己犯下了“五大罪”：不能疏通国会；尔后又解散国会；援引张勋；不能反抗复辟，托庇于外国医院等。尤其是解散国会，让黎元洪羞愧难当，自责“寡草随风，卒隳操持”，“岂有辞条之叶再返林柯，坠溷之花重登衽席。心肝俱在，面目何施！”坚决要求辞去大总统职务。祸不单行的还有，在此期间，黎元洪家中发生了一起离奇的命案：黎府的卫队排长突发疯癫，用刺刀连续刺死队长和两名士兵后冲出门外，被追上的卫兵击毙。血案发生后，黎元洪受到很大刺激，更没有心思要求复出了。
黎元洪坚决辞职，按照《临时约法》规定，应由副总统冯国璋继任总统。据说，在南京的冯国璋第一时间收到段祺瑞发来的电报，上面只有四个字“四哥快来”。冯国璋收到电报后又高兴又得意，拿着电报纸到处对人说：“你们看，芝泉这个粗！芝泉这个粗！”这个时候，尽管诸多力量呼吁段祺瑞就任总统，不过段祺瑞仍坚持依法办事；并且，看起来冯国璋和段祺瑞之间尚有着很不错的私人关系。
7月14日，段祺瑞由天津入京。次日，段祺瑞以代理总统冯国璋的名义任命汪大燮、刘冠雄为外交、海军总长。18日，又任命汤化龙为内务总长、梁启超为财政总长、林长民为司法总长、张国淦为农商总长、曹汝霖为交通总长。从人员构成来看，段祺瑞新内阁以研究系和交通系为班底，毕竟，研究系和交通系有很多执政精英。这样的方式，似乎与段祺瑞任人为亲的方式不一样。看得出来，段祺瑞重新出山之后，也试图纠正和调整自己，努力给公众传达海纳百川的新形象。
1917年8月1日早晨，冯国璋抵达北京，受到首都各界的热烈欢迎。在美国驻华公使芮恩施眼中，一向低调的冯国璋“身材矮小，看起来很聪明，秃头，有一双敏锐的时常转动的眼睛，待人彬彬有礼，讲起话来语言精练，声调优美”。当天上午，冯国璋来到黎元洪东厂胡同的住所，看望黎元洪并劝说其复职，黎元洪坚持不就。半小时后，冯国璋告辞。8月6日，冯国璋通电全国，宣布就任代理大总统。任期为接着完成袁世凯当选大总统五年时间余下的一年。就职通电中，冯国璋先是盛赞段祺瑞及其僚属，又乐观地展望目前的形势：“从此府院一体，内外同心，意见果不涉分歧，大局可渐臻统一。”冯国璋深知，眼前最大问题仍是如何结束南方分裂以实现全国统一。同时，如何重建中南海（新华宫）和紫禁城之间的关系，也是目前的任务。冯国璋和段祺瑞没有借张勋复辟的机会废除“清室优待条件”，也没有采取任何措施惩罚张勋以及同谋者，甚至连他们的财产也没有剥夺。一段时间后，逃亡的张勋也得到了赦免。至于年幼的溥仪，就更谈不上对他有所追究了。在冯国璋和段祺瑞看来，虽然前清皇帝已退出历史舞台，但作为一种符号，也是值得尊重和正视的。
反正伊始，是否恢复被黎元洪解散的国会，再次成为焦点话题。民国成立才六年，国会已两度解散，现在的问题，不是该不该恢复，而是能不能恢复。梁启超认为，这次解散国会，是因为督军团给黎总统施压，现在恢复，等于否定了督军团的意见。况且旧国会已威信扫地，国民党议员又大部分南下，很难招齐人马，应另敲锣鼓另开张，召集新国会。这个主意，正中段祺瑞下怀，段祺瑞实在是被国会搞得无所适从，在他看来，少了这样一个成事不足坏事有余的机构更好。不过无法回避的一个法律问题是：冯国璋的副总统是国会选出来的，如果要退回临时参议院时代，冯国璋的总统地位，就没有法律依据；总统不合法，内阁当然也不合法。如果只退国会，总统、内阁不退，法律依据何在？因为没有国会，本届内阁只是由总统直接任命总理，就法理而言，亦属非法。这样的结果，遭致南方的强烈不满和攻击，也成为孙文“护法”的理由。
除了外部矛盾之外，冯国璋也为内部的稳定煞费苦心。到北京的第三天，冯国璋拜访了老同学段祺瑞和王士珍，“三杰”齐聚一堂，促膝而坐，相谈甚欢。北洋时代，王士珍、冯国璋和段祺瑞被称为袁世凯的“龙虎豹”，不过三人性格有很大的不同：王士珍看起来超脱淡然，凡事不愿卷入是非；冯国璋看起来精明智慧，待人接物持重老到，善于处理复杂关系；而段祺瑞则耿介能干，颇能抱团夺权。有记载说，这一次三人会面，冯国璋紧握段祺瑞的手，开玩笑说：“以后咱们再也没有什么府院之争了。”随即，又对王士珍和段祺瑞说：“咱们三人从此要一条心，通力合作，在咱们三个人中间，无所谓总统、总理、参谋总长。”
后来有关书籍在阐述冯国璋与段祺瑞的关系之时，似乎格外强调了他们之间的“明争暗斗”，其实就冯国璋与段祺瑞而言，在两人共同就职的不长时间里，总体上合作还是比较好的，比如说参战的态度，对一些内阁以及地方人事的任免，以及对日本和英美的外交政策上，等等。双方彼此克制，以谨慎的态度进行合作实属不易。对于段祺瑞内阁，冯国璋表现得很尊重，对其决策一般不干涉。而段祺瑞对冯国璋这个总统也给足了面子，冯国璋就职后，段祺瑞从10月8日起，每天派一位官员向总统报告政情。与黎元洪时代相比，双方配合明显改进。这个时候的直系和皖系，由于冯国璋尚在，并没有产生明显裂变。当然，由于中国政治斗争的传统、总统府和内阁的分权不明，以及各派系的根深蒂固，冯国璋、段祺瑞之间产生的一些矛盾，或者对一些东西认识不一，也是正常的。
有一则见闻，某种程度上能说明冯国璋与段祺瑞的关系，这一则见闻，是曾任段祺瑞内阁秘书长的恽宝惠在文革前口述，由一位叫王毓超的老先生记录，收录在《北洋人士话沧桑》这本书当中，节选如下：
一天，细雨初晴。冯国璋（时任代总统）打电话到国务院，约段祺瑞（总理）到公府去，有事面谈。恽宝惠（曾任冯的公府秘书长，时任段内阁秘书长）告诉段时，段说：“好，咱们去，开开柜子，带点钱，大概冯老四又想赢我几个。”他认为冯约他打牌。当恽陪着段到了公府见到冯后，才知不是那么回事！段刚一坐下，冯就说：“现在外面都说你竟向日本借债，打内战搞武力统一，你要慎重啊。”段问：“谁说的？是谁在发这种不利于国家的谬论？”冯说：“你别管是什么人说的啦，事情不是明摆着吗？”段说：“政府经济拮据，处处需要钱，入不敷出，不借债怎么办？打内战搞统一，谁愿意打内战？可是你不打他，他打你，就拿湖南的情形来说吧，是我们要打仗，还是他们要打我们？主持一个国家的人，没有不想统一的，难道说你当大总统，愿意东不听命，西不奉令，跟中央对抗吗？”冯说：“可是债借多了，将来怎么还呢？打仗又没有必胜的把握，枉使生灵涂炭，实在叫人痛心！我看还是都慎重点好。”段说：“慎重是对的，可是不能不干事呀。咱们对日本也就是利用一时，这些借款谁还打算还他呀，只要咱们国家强起来，那时候一瞪眼全拉倒。”
细细琢磨这一段话，至少可以看出三层意思：一是冯国璋跟段祺瑞的关系不错，双方开诚布公，几乎无话不说，也能为此产生争论；二是“段合肥”颇有“李合肥”的“痞子作风”，实用主义第一，诚信服从于实用（与日本的外交，基本是“段合肥”的实用外交，是不得已而为之）；三是以冯国璋和段祺瑞的初衷，似乎并不想打仗，但不打仗怎么办？几乎没有更好办法。这一个来自第三方的见闻，还真是涵盖了很多内容。
没有了黎元洪和国会的掣肘，对德国宣战迎刃而解。1917年8月14日，北京政府发布公告，正式向德国和奥匈帝国宣战，并宣布之前与德奥签订的条约协议一律无效。民国政府特别强调，中国参战完全是自主决定的。中华民国代总统冯国璋签署了宣战文告，文告回顾了中国规劝德国调整潜艇政策的努力，并称，出于对国际法的尊重和保护中国公民自身和财产权目的，中国必须与德国断交，并被迫对德、奥宣战，因为德、奥两国一道实施了潜艇战政策，未进行任何修改。宣战文称，中国废除与同盟国之间签署的一切条约和协议。中国将遵守《海牙公约》和其他关于战争人权的国际条约。文告表示，中国宣战的目的是为了更快实现和平。冯国璋表示，“中国人民尚未从最近的政治动荡中恢复，而新的灾难又降临到人民头上，作为中华民国总统，我对人民未来的苦难深感同情。”同一天，美国驻华公使芮恩施照会北京外交部，声明赞助中国在国际上享得大国当有之地位与优待。
中国对德国的宣战，拖延了很长时间之后，终于尘埃落定。参战目的达到了，倔强而自负的段合肥很是扬眉吐气，继“再造共和”之后，自己又很可能成为“战胜国”的领袖——这样的功绩，又有谁可比肩？并且，让段祺瑞感到得意的，还有日本对中国参战所兑现的承诺。这就不仅是“一石二鸟”，简直是“一石多鸟”了。出人意料的是，宣战的反响并没有段祺瑞所想的那样激越。也许，对于这一块土地来说，已没有什么外交事务能引起人们的兴奋了；在很长时间里，外交不是割地就是赔款，或者是被迫开放通商口岸，中国与列强们的外交，已让人失望透顶。在此之后，荷兰驻华使馆接管了奥地利在华权益，并接收奥地利在华驻军。北京政府颁布公告，允许德、奥两国公民五日内离华，对德、奥在中国官方人士作了象征性圈禁。在北京，建立了德国战俘营，将一些德国官方人士关了进去，虽然限制自由，却是好吃好喝，异常优待；总税务司暂停了对德、奥两国赔款的支付。北京政府取消了德国在华治外法权，没收了德国在华资产，包括银行、企业和作为德侨社活动中心的一些不动产；德国总会被接收后，转交给中国银行使用；北京还拆毁了矗立在东单大街上的克林德牌坊，这个牌坊，是庚子年列强们为了惩戒清军杀死德国公使克林德而建。所有的行动都顺畅无比，未引起任何冲突和意外事件。