民國五年（1916年）3月20日，馮國璋、張勛、李純、靳云鵬、朱瑞等聯(lián)合各省密電袁世凱請(qǐng)速取消帝制。眾叛親離的狀況使袁世凱不得不面對(duì)現(xiàn)實(shí)。
3月21日，袁世凱電邀徐世昌、段祺瑞、黎元洪來京商議取消帝制之事。當(dāng)日，幾人商議的結(jié)果是：一、撤銷承認(rèn)帝位案，取消洪憲年號(hào)；二、召開代行立法院參政院的臨時(shí)會(huì)，以便取得取消帝制的法律根據(jù)；三、以徐世昌為國務(wù)卿，陸征祥退為外交總長(zhǎng)；四、任段祺瑞為參謀總長(zhǎng)以代久未到職的馮國璋；五、請(qǐng)黎、徐、段三人聯(lián)名電勸西南護(hù)國軍停戰(zhàn)議和，如果他們同意，擬任蔡鍔為陸軍總長(zhǎng)，戴戡為內(nèi)務(wù)總長(zhǎng)，張謇為農(nóng)商總長(zhǎng)，湯化龍為教育總長(zhǎng)，梁?jiǎn)⒊瑸樗痉傞L(zhǎng)，熊希齡為財(cái)政總長(zhǎng)，以滿足進(jìn)步黨人的政治欲望。
3月22日，袁世凱再次任命徐世昌為政事堂國務(wù)卿，并申令撤銷帝制案，由徐副署并發(fā)表：代行立法院轉(zhuǎn)推戴事件，予仍認(rèn)為不合時(shí)宜。著將上年十二月十一日承認(rèn)帝制之案，即行撤銷，由政事堂將各省區(qū)推戴書，一律發(fā)還參政院代行立法院轉(zhuǎn)發(fā)銷毀。所有籌備事宜，立即停止。第二日，袁世凱再次申令所有洪憲年號(hào)應(yīng)即廢止，仍以當(dāng)年為中華民國五年，并于當(dāng)天任命段祺瑞為參謀總長(zhǎng)。但段并未就職，袁氏的眾叛親離已顯而易見。
同日，徐、段相商于黎元洪決定以三人名義致電西南“帝制取消，公等目的已達(dá)，務(wù)望先戢于戈，共圖善后”。
袁世凱想要退位并重新任中華民國總統(tǒng)的想法并沒有得到獨(dú)立各省的承認(rèn)，甚至一部分袁氏的北洋老部下也不再無條件支持他們的老上司了。
徐世昌為了挽救北洋集團(tuán)內(nèi)部的分裂，還致電北洋著名將領(lǐng)馮國璋：“元昌以息事寧人為念，取消帝制，若有不體此意，恣謀獨(dú)立者，皆自絕生成，應(yīng)予誅伐，而我同胞亦應(yīng)戮力同心拱衛(wèi)中央”。
袁世凱
但無奈，馮國璋對(duì)此置之不理。老部下尚且如此，西南獨(dú)立各省領(lǐng)導(dǎo)人物更是對(duì)袁總統(tǒng)無法相容。28日，徐世昌通電獨(dú)立各省征求意見，并通電未獨(dú)立各省，力圖維持當(dāng)?shù)刂伟?。蔡鍔旋即?fù)電稱：“以法理言，項(xiàng)城承認(rèn)帝位時(shí)，己有辭退總統(tǒng)之明令。是國會(huì)選舉之效力，已無存在。此時(shí)繼續(xù)舊職，真無根據(jù)。以情勢(shì)言，項(xiàng)城身為總統(tǒng)，不能自克，及承認(rèn)帝位，又不能自堅(jiān)。一人之身，數(shù)月之間，而號(hào)令三嬗，將威信之謂何?此后仍為總統(tǒng)，縱使指天誓日，亦無以堅(jiān)人民之信，則種種防閑之要求，自為理所應(yīng)有。”
顯而易見，護(hù)國軍的停戰(zhàn)條件，便是要求袁世凱速速退位，而并不僅僅是放棄稱帝。這樣一來，袁氏宣告撤銷帝制后，繼續(xù)當(dāng)大總統(tǒng)的企圖，遭到西南護(hù)國力量和全國民眾的一致反對(duì)，討袁運(yùn)動(dòng)因此持續(xù)進(jìn)行。
于是徐世昌不得不通電懇請(qǐng)康有為、伍廷芳、唐紹儀、湯化龍等人出面，作為袁“總統(tǒng)”與西南獨(dú)立各省和討袁勢(shì)力的中間調(diào)停人。同時(shí)電邀張謇來京，商議對(duì)策。后來，徐世昌考慮到龍濟(jì)光與陸榮廷是兒女姻親，想要通過龍濟(jì)光在陸榮廷面前疏通一下。這一系列的動(dòng)作均未產(chǎn)生任何實(shí)質(zhì)性的效果。反而康有為、唐紹儀、張謇等紛紛致電世昌，勸袁退位，另覓他人以代袁。但是，袁世凱卻固執(zhí)眷戀總統(tǒng)高位，亦不肯撒手離去。
徐世昌
于是徐世昌鑒于和議不成，公眾呼聲強(qiáng)烈，局面僵持于此，自己也無力轉(zhuǎn)圜，便無奈向袁世凱請(qǐng)辭，并薦段祺瑞以自代。4月22日，袁世凱正式接受徐世昌辭呈，并任命段祺瑞為國務(wù)卿，妄想借段一直未對(duì)帝制附和的好名聲以及他手中的兵權(quán)為自己作最后一搏。但事已至此，加上段祺瑞本就對(duì)袁世凱民初以來的獨(dú)夫做法頗有微詞，故段的上任并沒有對(duì)局勢(shì)有太大幫助。而時(shí)局的發(fā)展已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了袁世凱的控制，南方各省反袁步調(diào)一致且反袁戰(zhàn)線不斷擴(kuò)大。
4、5月間，山東、湖南、四川、江蘇、陜丙、安徽、江西等省陸續(xù)爆發(fā)了以孫中山等民主革命派領(lǐng)導(dǎo)的反袁起義，從而迫使袁世凱安插在各省的北洋系將軍漸漸改變了對(duì)袁的擁護(hù)和順從態(tài)度，有的甚至宣布獨(dú)立以自保。5月9日，陜西的陳樹藩獨(dú)立，5月底，袁的寵將四川將軍陳宦與湖南將軍湯薌銘也先后宣布獨(dú)立，這給袁氏打擊的打擊是沉重而致命的?？梢韵胍姡母箰蹖⒃陉嚽暗垢?，袁世凱一時(shí)間一病不起，一蹶不振。
進(jìn)入6月，袁世凱被診斷為患尿毒癥，病情急劇惡化。到了5日深夜，整個(gè)人己經(jīng)幾近彌留之際。垂危前，袁電詔徐世昌等來京，預(yù)備立下遺囑。按照袁的意思：國事“任黎、段為之，家事唯恐兒子輩處理不當(dāng)，敢以相托，且乞主持喪務(wù)善后。徐世昌慨然許諾，亦一死一生乃見交情也?！?/p>
民國五年（1916年）6月6日上午，袁世凱因病逝世，享年57歲。6月28日，徐世昌親赴河南彰德為盟弟袁世凱主持下葬儀式，并親書“大總統(tǒng)袁公世凱之墓”。作為朋友，“昌之仕進(jìn)，世凱提攜之；世凱之身后，世昌護(hù)持之”。二人自光緒五年（1879年）相識(shí)至民國五年（1916年）袁世凱去世，37年的交往，可稱作善始善終了。