，张勋却另有所图而未同意。
张勋的脑后至今还留着一条长辫子，故有“辫帅”之称。这位辫帅对满清皇朝确也可谓忠心不贰，念念不忘有朝一日能让满清皇朝复辟，让逊帝复登皇位。这次，黎元洪电召他进京，张勋以为机会来了，这才邀集诸督军；名为商议，实是要众督军支持他成就此事。所以，众督军所拟的换汤不换药的方案，张勋岂能答应；因此，商议多日却无结果。
徐树铮见张勋坚持己见不愿让步，即与倪嗣冲等人私下商议，觉得“莫如先赞成张勋复辟，待其复辟后再设法处置”。倪嗣冲等人觉得此计可行，也就表示支持张勋入京后保满清皇朝复辟。
张勋唯恐众人反悔，遂找了块黄绫，要众人签名为凭；到了这份上，众人也就依了张勋在黄绫上签下了各自的大名，张勋这才放心了。然而，张勋哪里知道，此乃徐树铮所设上屋抽梯之计，而误以为自己朝思暮想欲保满清皇朝复辟的梦想真的可以实现了。
徐州会议之后，张勋即率五千辫子军北上。途经天津时，张勋会见了段祺瑞。
此时，徐树铮早已将徐州会议情况向段祺瑞禀告了；因此，段祺瑞也假意支持张勋，并要张勋驱除黎元洪。张勋自然答应，段祺瑞与张勋之间的私下交易算是成了。
接着，张勋即以调停之名带兵入京；此时的黎元洪却还稀里糊涂地蒙在鼓里，以为张勋真的是应召进京来调停的；所以，张勋入京时没有遭到任何阻拦。而曾对满清皇朝”甚是效忠、时任陆军总长的王士珍，见有辫帅之称的张勋来京，料定他必会有惊人之举；因此，下令大开城门放辫子军进京。
果然，如王士珍所料；张勋入京后并没有拜会黎元洪，而是径直去往紫禁城觐见逊帝溥仪了。第二天，火车站、邮电局等要地均被辫子军占据，整个北京城就落入了张勋手中。接着，张勋派人劝黎元洪奉还大政，还逼迫黎元洪立即宣布解散国会。
黎元洪闻后如雷轰顶，想不到自己电召张勋入京是引狼入室反而酿下了大祸，但事已至此悔之已晚；黎元洪万般无奈，只得依从张勋。
然而，宣布解散国会，不仅要大总统批准，还须有总理副署；而此时，段祺瑞已免职，李经羲未就位，代理总理伍廷芳却拒不愿为拂袖而走；于是，只好拉来驴子当马骑的让步军统领江朝宗当了一会代理总理副署了。就这样，刚恢复不久的国会又被宣布解散了。
接着，黎元洪也被迫卸下大总统之职黯然而退，灰溜溜地回到湖北黄陂老家去了。
张勋驱逐黎元洪并且勒令解散国会后，立即电召满清遗老回京。
那些辛亥革命后流落京城之外的满清遗老也是梦寐以求地盼着满清皇朝有朝一日能复辟；而今，他们见到辫帅张勋将黎元洪赶下了台，知道是要复辟满清皇朝了；于是，纷纷应召赶回北京。
曾在戊戌变法时叱咤风云、有南海圣人之称的康有为，从海外归国后在上海主编一份名为《不忍》的杂志；此时见张勋要复辟满清皇朝，也就匆匆地赶往北京助阵了。行前，曾为礼部侍郎、戊戌政变时侥幸捡得一命的徐致靖，致函康有为指出“复辟乃痴人梦，不可行”，劝康有为“切莫参与”。然而，康有为反对共和，一直谋求清帝复辟；所以，根本听不进劝言，仍一意孤行地北上进京了。
六月三十日晚，张勋请出溥仪，与一班满清遗老遗少在紫禁城乾清宫内召开了御前会议；决定拥立逊帝溥仪重登帝位，恢复大清帝国。
第二天，七月一日，十二岁的溥仪在张勋、康有为等一班满清遗老的簇拥下又坐上了太和殿内的龙椅，接受群臣朝贺了。当天，即以溥仪的名义连发了八道《上谕》；重新启用宣统年号，将是年改称宣统九年；不过，也如同袁世凯一样毕竟心虚，在给各国公使的《照会》中仍用民国年号。
接着，恢复清朝官制，对在这场复辟中的有功之臣及满清遗老封官授勋。因张勋为复辟满清皇朝功勋卓著，被赏授为议政大臣、直隶总督兼北洋大臣衔，统掌军政大权；康有为则被封为弼德院副院长，余皆各有封赏皆大欢喜。
此后，北京街头又挂出了象征满清皇朝的黄龙旗，京城中的人脑后又都多了一条长辫子；那些已经剪除了长辫的人为了迎合这瞬息万变的时局只得设法套上一条假辫，这倒让那些制作与兜售假辫的商贩发了一笔不的复辟财。至此，满清皇朝的复辟在张勋自导自演下算是告成了，此即为史家所称之张勋复辟；因时值丁巳年，或又称丁巳复辟。
正当张勋为复辟成功沾沾自喜之时，国人却对其倒行逆施给予抗议与声讨了。
时在上海的孙中山闻讯后立即发表《讨逆宣言》，并南下广州准备组织武力讨伐。全国各地纷纷集会声讨张勋，各大报纸均撰谴责；一时间，张勋如过街老鼠遭人人喊打了。
而被免职后留居于天津的段祺瑞，见鲁莽的张勋果然按照他给设定的路子走入了死胡同，不由得暗暗自喜。正如段祺瑞所料，张勋把黎元洪轰下台后不久却因复辟满清皇朝立即遭到了国人的唾弃；真所谓是螳螂捕蝉黄雀
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