段祺瑞离京后，组织脱离北京政府的各省督军在天津成立“独立各省总参谋部”，扬言要以武力进入北京，推翻黎元洪。对于黎段之间的矛盾，张勋窥视形势，伺机待动。黎元洪无计可施，情急之下把张勋作为救命稻草，请他作为“调人”进京，化解政治危机。张勋趁机与张镇芳、雷震春、梁敦彦、康有为等八人签订“誓复宣统密约”，佯以拥黎为名，率五千“辫子军”昂然北上。
    段祺瑞为了达到驱逐黎元洪的目的，许诺张勋支持复辟。1917年6月30日，张勋等复辟分子进入清宫召开“御前会议”。7月1日凌晨，张勋等进宫“陛见”11岁的溥仪，奏请复位，改民国六年七月一日为宣统九年五月十三日，一切典章礼仪，皆复前清旧制。张勋复辟使得黎元洪措手不及，为了对付张勋，黎元洪不得不任命段祺瑞为国务总理。段祺瑞看到利用张勋倒黎的目的已达到，讨伐张勋的时机成熟，遂在马厂成立讨逆军，自任总司令，发布讨逆通电和讨逆军总司令布告，对外宣称捍卫民国、再造共和。“辫子军”战败，12日，张勋逃入荷兰使馆，溥仪再次宣布退位。仅12天的丁巳复辟彻底失败。
    1918年10月，徐世昌以总统名义特赦张勋，张勋从使馆迁往天津，过起了隐居生活。1923年9月，张勋在天津病故，享年69岁。
    张勋为何在短短几年中三次图谋复辟？究其原因，一方面辛亥革命本来就是一场不彻底的革命，许多旧朝政客转身成为民国新人，这些人为张勋复辟提供了相当广泛的社会基础。另一方面是辛亥革命后军阀之间的不断争斗，为张勋提供了可用之机。他复辟帝制的努力之所以失败，在于辛亥革命使民主共和的观念深入人心，复辟这种倒行逆施的行为必然引起全国人民的反对，这是张勋复辟失败的根本原因。