就在两军对垒的关键时刻，山西巡抚吴禄贞被杀，当时有消息称袁世凯指使周符麟用两万元收买了吴禄贞部下马步周和几个军官。吴禄贞早年在日本留学，是著名的“士官三杰”之一，与蔡锷齐名，时有“北吴南蔡”之说。袁世凯自知事情重大，因为吴禄贞所统辖的第六镇原本属于段祺瑞统率，所以袁世凯急忙令段祺瑞前往山西善后。事情似乎并不简单，吴禄贞的爱将何燧后来曾有一段话：“1924年国民军占领北京时，有一次我和段祺瑞的长子段宏业谈到马步周，段宏业称赞说：‘马蕙田是英雄，够朋友，他的行动省了不少的事。’”可见袁世凯委派段祺瑞前往善后，或许另有隐情。段祺瑞北上以后，北洋军随即陷入苦战，袁世凯不得已于11月18日又急令段祺瑞南下，兼任第一军总统官，并署湖广总督，官居正二品。11月27日，在袁世凯的授意下，北洋军攻克汉阳，但又再度停滞不前。因为就在此时，自南京传来消息称，如果袁世凯能够反清，则公举袁世凯为中华民国临时大总统。袁世凯听到这个消息以后，立即命令北洋军停止进攻，并且派人前往武昌议和。与此同时，蔡锷、李根源等在云南昆明发动新军起义，靳云鹏在昆明五华山与起义军交战，兵败后化装成轿夫逃到了湖北，找到段祺瑞。段祺瑞并没有过多责怪靳云鹏，而是将他留在麾下，任命他为总参赞官。