代理大总统冯国璋听到这个通电后，却下令将张勋的老职位如“长江巡阅使”等一概撸掉，打成罪人；而段祺瑞的讨逆军也不依不饶，非要张勋解除武装，就地投降。消息传来，张勋气得是一佛出世、二佛升天，立刻迸发出他那牛蛮脾气，将退入城中的残兵败卒重新搜集，并在天坛、东西华门和南河沿私宅等地布下重兵，并设下炮位，定要把京城这首善之区变成与讨逆军决一死战的生死场。

张勋的拼命架势摆好后，京师大震，老百姓们纷纷携家带口地出城逃命，就连在京的外交使团也连连提出抗议，并在辫子军和讨逆军中斡旋调和，免得城门失火，殃及池鱼。在各方的要求下，段祺瑞令讨逆军暂时停止攻击，并派人去劝张勋立刻投降，免得毁坏北京古城遗迹及伤及无辜百姓。

张勋的牛脾气是人所皆知的，当来人将段祺瑞的话转告给他时，他怒气冲冲地说：“当时是黎元洪把我请到北京来的，如今要我走也可以，必须要黎元洪再把我送回到徐州去！”公使们也来劝他，张勋说：“我不离兵，兵不离械；从何处来，到何处去。听说姓黎的跑到了你们那里，我倒要把他找来评评理！”

见张勋毫无所动，非要回去做他的长江巡阅使，各方人士又让遗老们去劝说张勋。众遗老束手无策，问张勋现在该怎么办。张勋喝道：“怕什么！此事与你们无关，也与清廷无关，是我老张一个人干出来的，有什么可怕的！”

7月11日，眼看张勋不肯缴械投降，段祺瑞只好下令总攻。不过，在各国公使的要求下，讨逆军约定不准使用过多的实弹轰击。战斗开始后，大部分辫子军被击溃并自愿放下武器，割去辫子，接收改编或者遣散。唯独在张勋私宅一带的辫子军进行了顽抗，战斗进行得十分激烈。当讨逆军向段祺瑞请示用炮轰击张宅时，段祺瑞同意只能用一颗实弹，其他只能用虚炮恫吓。当天晚上，讨逆军一炮击中张宅，火光冲天中，只见留着长辫子的遗老们纷纷从宅中逃散。

到了这个时候，张勋还不肯屈服，直到京师警察总监吴炳湘联系了荷兰使馆派出汽车去接他，老张还仍旧倔强地不肯上车，直到几个强壮的荷兰人和他的部下连推带拉地将他弄上汽车，并把他送入使馆区，讨逆之战这才算是结束。

张勋的戏是演完了，但当事人的事情还没有结束，譬如宣统皇帝溥仪，该如何处置？优待条件是不是取消？这下可把那些皇族吓得不轻，因为这次复辟虽然是被胁迫，但终究是逃不过复辟罪名的。

好在这些问题都是由新的权力掌握者来决定，而在北洋系大佬们的眼中，由于溥仪在这次复辟中是被迫复位的，因此也不想追究，最终由太保世续发一个内务府声明，说本次事件是“张勋盘踞，冲人莫可奈何”的结果，由此轻轻地抹去了责任。

据说，溥仪原本是要再发一次退位诏的，但被徐世昌制止了，他将原先的退位诏改成了内务府声明，这就表示溥仪和这次复辟是毫无关系的，而这种说法也得到了总统冯国璋和总理段祺瑞的认可。由此，溥仪可以继续在皇宫中做他的关门皇帝，清室优待条件也得以继续保留，一切都恢复了原状。

唯独彻底出局的，是那个大辫子张大帅和他的辫子军。随同张勋进京的辫子兵全部烟消云散，在徐州留守的辫子军则将辫子全部剪去，由张勋原来的部将张文生、白宝山照常管带，只是改由安徽督军倪嗣冲节制。

段祺瑞在返回京城后，随后便发布命令，通缉复辟要犯张勋、康有为、梁敦彦等人。不消说，这些人老早就跑没影了。也许是投鼠忌器，或者是觉得内心有愧，一些被张勋指名道姓的督军如张怀芝、湖北督军王占元等人纷纷通电或致函段祺瑞为张勋说情开脱，张勋的儿女亲家张作霖更是多次致函段祺瑞，请求对张勋从轻发落。

不看僧面看佛面，中国人嘛，总归要讲人情和面子的。徐世昌在段祺瑞进京前也曾跟他说：“这次复辟，原非清室本意，幸勿借此加罪清室。张勋虽为祸首，不过他原本就是个莽夫，还须念在旧日同袍的情意份上，不要逼迫太甚。”段祺瑞听后说：“优待清室条件，自然尽力保留，就是少轩（张勋的字）也未必就逮。你就是不说，我也不忍心加害呢。”