1918年6月15日，徐樹錚在天津暗殺馮玉祥的恩師兼老長官陸建章。關於殺陸建章的原因，從徐樹錚向政府的報告中可看出一些端倪：“迭據本軍各將領先後麵陳：屢有自稱陸將軍名建章者，詭秘勾結，出言煽惑等情。曆經樹錚剴切指示，勿為所動。昨前兩日，該員又複麵訪本軍駐津司令部各處人員，肆意簧鼓，搖惑軍心……樹錚竊念該員勾煽軍隊，聯結土匪，擾害魯皖陝豫諸省秩序，久有所聞，今竟公然大言，顛倒播弄，寧傾覆國家而不悟，殊屬軍中蟊賊，不早清除，必貽後戚。當令就地槍決，冀為國家去一害群之馬，免滋隱患。除將該員屍身驗明棺殮，妥予掩埋，聽候該家屬領葬外，謹此陳報，請予褫奪該員軍職，用昭法典。”
他萬沒想到，此舉為自己日後遭遇不測埋下了禍根。
1919年，徐樹錚任西北籌邊使兼西北邊防軍總司令。同年10月，率兵進入外蒙古，迫使外蒙古在1919年11月17日正式取消自治，回歸中國。
英雄本是詩人，邊功催生詩情。收複外蒙後，徐樹錚在庫侖寫下的一首《念奴嬌·笳》以表心跡，詩雲：“砉然長嘯帶邊氣，孤奏荒茫無拍。坐起徘徊，聲過處，愁數南冠晨夕。夜月吹寒，疏風破曉，斷夢休重覓。雄雞遙動此時天下將白。遙想中夜哀歌，唾壺敲缺，剩怨填胸臆。空外流音，才睡濃，胡遽烏烏驚逼。商婦琵琶，陽陶觱篥，萬感真橫集。琱戈推枕，問君今日何日？”
徐樹錚在外蒙古還做了許多有益於當地發展的事，如引種蔬菜、修建公路、開辦銀行、創刊日報、加強中華文化教育等。
收複外蒙後回北京述職時，徐樹錚不但向大總統彙報，還向在上海的孫中山先生去電彙報。孫中山收到來電後異常喜悅，立即不顧國民黨內某些人的反對，回電對徐樹錚收複外蒙予以很高的評價，言其可與傅介子、班超相比。[孫中山複電原文：比得來電，諗知外蒙回心內向。吾國久無班超傅介子其人，執事（指徐樹錚）於旬日間建此奇功，以方古人，未知孰愈？外蒙糾紛，亦既七年，一旦歸複，重見五族共和之盛，此宜舉國歡欣鼓舞者也！]
北洋軍閥間的鉤心鬥角與明爭暗鬥從未停歇。1920年，直皖兩係軍閥鬥爭激烈，徐樹錚被免職，任遠威將軍，留北京代職。直皖戰爭後，段祺瑞下台，徐樹錚又被指控為“十大禍首”之最而遭通緝拿辦，借日本使館之助逃到天津，後潛入上海英租界內匿居躲過此劫。
1921年，孫中山以非常大總統名義在桂林組織大本營，計劃北伐征討直係軍閥。此時直奉兩係矛盾日趨尖銳，孫中山聯合段祺瑞、張作霖組成三角同盟。徐樹錚代表段祺瑞於次年初赴桂林與孫中山晤談，主張張作霖、段祺瑞、孫中山三方聯合成立全國政權，反對直係軍閥政府。1922年1月，徐樹錚代表段祺瑞前往桂林拜會孫中山，商談孫、段、張三方聯合，共同對付直係一事。行期定下來之後，孫中山曾寫信給蔣介石說：“徐君此來，慰我多年渴望。”二人見麵後晤談融洽，徐樹錚對孫中山十分傾倒，孫中山對徐樹錚也非常賞識，甚至希望他能留下來做自己的參謀長。但徐樹錚是段祺瑞的死黨，自然是不會離開段祺瑞的，他委婉地回絕：“我在北方幫助孫先生，會比在孫先生身邊幫助更大。”
1924年9月，盤踞在江蘇的直係軍閥齊燮元為奪取被浙江皖係軍閥盧永祥控製的上海，爆發了江浙戰爭。徐樹錚任浙滬聯軍總司令，但這場戰爭中，皖係敗下陣來，徐樹錚在租界的寓所裏被支持直係軍閥的英國人拘捕。並強迫他乘英輪去歐洲。在途經香港時，第二次直奉戰爭結束，段祺瑞被推為臨時執政，徐樹錚又獲得了自由。
徐樹錚後被任命為考察歐美日本各國政治專使，率考察團15人，先後考察法國、英國、瑞士、意大利、德國、蘇聯、波蘭、捷克斯洛伐克、比利時、荷蘭、美國、日本12國。在考察法國期間，孫中山在北京逝世，徐樹錚電致挽聯。徐樹錚於1925年12月11日考察結束回到上海，期間與孫傳芳會晤，商議直、奉、皖三係聯合對抗馮玉祥和準備北伐的革命軍事宜。段祺瑞以京津局麵混亂電囑其暫緩赴京，但他認為考察回國，理應複命，19日即動身赴京。複命後，於12月29日晚乘專車離開北京南下，途經京津間廊坊車站，馮玉祥為恩師複仇，讓部下張之江派人將其劫持，於30日淩晨將其殺害（1918年6月15日，徐樹錚在天津暗殺了馮玉祥的恩師兼老長官陸建章），時年45歲。翌年，歸葬故裏。