段祺瑞看完信後，如約來到中南海。袁世凱充滿歉意地說：“芝泉，你能來真是太好了，都怪我當初不聽你的勸阻，鬧到今天這個局麵。我老了，身體也不好，還是請你出山，再幫我一次……”見到病榻上的袁世凱，段祺瑞答道：“若取消帝製，我願全力相助。”
袁世凱在公府召開緊急會議，參加會議的除段祺瑞、徐世昌外，還有黎元洪，此三人皆為袁世凱稱帝前一腳踢開的大員。會上，袁世凱首先宣布取消帝製，恢複“中華民國”年號，複任大總統，隨後任命段祺瑞為參謀總長、徐世昌為國務總理，黎元洪仍為副總統，責成三人穩定局勢。
然而，此時的袁世凱早已不複以前的威望了。南方的革命黨人堅決要求其下野，稱袁世凱複辟帝製已經背叛了民國，沒有資格再任大總統。
袁世凱萬分失望，他已經看出，黎元洪與他貌合神離，徐世昌對南北雙方都起不到作用，隻有段祺瑞，既在北洋軍中有威望，又與蔡鍔等人交情匪淺。進可以講和，退可以付諸武力，此時恰逢徐世昌請辭，袁世凱便任命段祺瑞為國務總理兼陸軍總長。
此時，全國各地要求袁世凱退位的呼聲，與此前全國勸進的呼聲一樣強烈，南方革命黨人堅決要袁世凱下台，否則堅決不進行南北和談。袁世凱決定武力討伐，但段祺瑞堅決主張和談，反對付諸武力。他說：“既然總統堅持用兵，那您就另請高明吧，我辭職！”隨即遞交了辭呈。袁世凱不接受他的辭呈，還想親自布置對獨立各省發動軍事進攻，無奈北洋軍已不聽袁世凱指揮調遣。
不久後，袁世凱最寵信的陳宦突然通電全國，怒陳袁世凱罪狀，而這個陳宦在幾個月前臨離京時，還匍匐在大總統的腳下，要求袁世凱一定要稱帝，否則誓不回京。親信的背叛對袁世凱的打擊是致命的。袁世凱終日哀歎忠義古風不存，連氣帶病，最終憂憤積勞成疾，感染重病不治而病逝。
袁世凱死後，能夠左右民國政局的實力人物隻有段祺瑞了。他既是北洋軍的元老，也是民國內閣總理、參謀總長、陸軍總長，手裏有軍隊，又是反對日本“二十一條”和“複辟帝製”的急先鋒，可謂“德高望重”。段祺瑞想不想當大總統，我們不得而知。當時無論南北兩派由誰出任民國總統，都勢必會令南北大動幹戈，而使中國重陷混亂，何況北洋軍內部並不團結，馮國璋野心勃勃，虎視眈眈。最終，段祺瑞推舉“首義”都督而非革命黨的黎元洪擔任總統。1916年6月7日，黎元洪正式就職民國總統，恢複國會和《臨時約法》。