经过简单的谋划，段祺瑞决定联络驻马厂的第八师，因为该师的师长李长泰也是小站练兵出身，而且其下属的炮兵团长冉繁瑞和他的兄弟冉繁敏（时任步兵营长）都曾给老段当差多年，是老段一手提拔的。因此，段祺瑞觉得指挥这支部队有一定的把握。
计议已定，段祺瑞便派人分头前去联络，而此时直隶省长朱家宝在得知自己被张勋任命为民政部尚书后，已经命令天津商民悬挂龙旗，表示响应。当天傍晚，前去联络第八师的人赶回段公馆，向段祺瑞报告说师长李长泰愿意跟随讨逆，并希望他前去亲自指挥。
段祺瑞听后十分高兴，随后便决定立即动身前往马厂。当晚十一点，段祺瑞带着段芝贵、傅良佐及其随从们登上火车，在汽笛的长鸣声中，列车向马厂呼啸而去，一下便消失在茫茫夜色当中。数日后，段祺瑞在马厂成立“讨逆军总司令部”，并令第八师向北京进发。
在此期间，大文豪梁启超也赶到了马厂，段祺瑞见后，大喜道：“任公此来，大振军威！”梁启超笑道：“打仗我是不行，我是给总理当个小秘书来了！”有了梁启超的这支如椽大笔，讨逆军的文告那真是威力大增。梁启超也确实是名不虚传，他稍事休息，便立刻起草讨逆通电，那真叫飘飘洒洒，万言立就，其中不乏警句，试录如下：“天祸中国，变乱相寻，张勋怀抱野心，假调停时局为名，阵兵京国，推翻国体……且以今日民智日开，民权日昌之世，而欲以一姓威严，驯伏亿兆，尤为事理所万不能致……”
张勋复辟后，全国一片哗然，除了直隶省长朱家宝和吉林督军孟恩远公开表示支持外，响应者寥寥。首先是冯国璋发表通电，历数张勋复辟的八大罪状，接着湖南督军谭延闿、湖北督军王占元、浙江督军杨善德、直隶督军曹锟、前海军总长程璧光、淞沪护军使卢永祥等人也纷纷表示反对。
安徽督军倪嗣冲开始倒是表示赞同，并令安庆、芜湖等地挂出龙旗并改用“宣统正朔”，但他后来发现风向不对，于是又通电反对，成了反复辟的急先锋。福建督军李厚基开始也打电报谢恩，并自称“福建巡抚”，还定制了大批龙旗准备悬挂，后来因为局势变化而作罢。
张勋在得知各省督军都反对复辟后，气得辫子直竖、胡子乱窜，他大骂道：“这些该死的混账王八，之前都说得好好的，现在一个个竟然也做了革命党了！看来，这没辫子的到底是靠不住！”特别是安徽督军倪嗣冲，他与张勋是儿女亲家，这次也反对复辟，这下把老张气得拍案大骂：“他妈的，连老倪都不与我认亲了！”
骂归骂，打仗还得要认真，这可不是开玩笑的。没过几天，各路讨逆军已经完成了对北京的夹击之势。搞笑的是，当部下将缴获的“讨逆军”的旗帜送来时，张勋见后勃然大怒，将旗子上的“讨”字挖去，于是变成了“逆军”！
张勋本有五十营辫子军（每营约500人），这次只带了十营5000人入京，这些真打起来了，兵力自然吃紧。据说，张勋从徐州北上的时候，曾经交代部下张文生说：“你在徐州好好看家，等到复辟后，我发电报‘速运花四十盆来京’，你就立刻调这四十营兵力开往北京。”张文生听后满口答应，并表示一定照办，决不误事。
等到段祺瑞宣布讨逆，张勋慌忙给徐州发电报，让张文生速速带四十营辫子军北上救援，不料等了两天之后，却见徐州来人送来了四十盆各种花卉，张勋一见，气得跌落太师椅，连声道：“坏了！坏了！连张文生这小子也抽我的梯子了！”
7月6日，东路讨逆军进逼丰台，与辫子军发生激烈交火。7月8日，外围的战斗基本结束，讨逆军兵临北京城下，而辫子军则退入北京城企图负隅顽抗。
战败之后，张勋在走投无路之下，只好自请开缺，并愤愤不平地发了一个通电，说民国以来，战争迭起，国困民穷，这都是办共和给闹的，现在我老张顺应天命民意，还政大清，欲行君主立宪政体，乃是诚心诚意，不为个人谋利益；所幸吾道不孤，凡我同袍各省（指各省督军），多与其谋，东海（即徐世昌）、河间（即冯国璋），尤深赞许，信使往还，都有证据证明。现在好，一个个都翻脸不认人，把我老张当傻瓜，反正我没啥要求，从哪里来回哪里去，不要把老子惹急了！
