11月19日，关税会议通过了以裁厘为条件的关税自主方案。厘金是各地方军阀的重要财源，在军阀割据纷争的时局里，裁厘几乎不可能，关税自主遂成空话。22日，中国国民党北京市党部、北京总工会、北京学联等团体召开“关税自主国民示威大会”，要求绝对无条件地实行关税自主，遭到警察的阻挠。群众与警察发生冲突，100多人受伤。全国各地人民纷纷热烈响应北京人民的反关税会议的斗争，形成反帝反军阀政府的汹涌浪潮。驻守京畿的国民军受革命潮流的影响，同情并支持人民群众的斗争。中国共产党北方区委便决定联合国民军，开展以推翻段政府，建立国民政府为目标的革命斗争。在此形势下，11月25日，段政府里的诸位总长集体辞职，各自逃逸，使内阁瘫痪。
先是主办“金佛朗案”的财政总长李思浩利用法国银行对他的好感，逃到东交民巷，租下桂绿第的两栋房子住下。他租这么多房子是估计到他的“皖系朋友们都有一天要逃进来”。李所料不错，曾毓隽被鹿钟麟逮捕软禁起来后，就设法脱逃至桂绿第；梁鸿志听到曾毓隽被捕消息后也连夜脱逃到此。
在这种形势下，段祺瑞不得不考虑自己的去留问题，他先是发电报给冯玉祥，要他进京商讨解决时局的办法；后又派黄郛、许世英到张家口面邀冯入京，以谋求冯的支持。冯玉祥认为，如段祺瑞下台，此时无人可代，便在11月27日致电段，表示始终拥护。段祺瑞刚从冯玉祥那儿得到定心丸，28日，北京爆发“首都革命”，狠狠地打击了段祺瑞。
28日这天上午，北京各校的学生军敢死队、工人武装保卫队出动，张贴、散发《中国共产党北京地方执行委员会宣言》、《告国民军》等传单。下午，北京五万多民众在神武门举行国民大会，提出推翻段祺瑞政府，召开国民会议组织国民政府。会后，举行游行。游行队伍包围了执政府，因为执政府没人办公，就转向吉兆胡同段祺瑞住宅。因为冯玉祥认为还是需拥护段，所以段宅有国民军保护，群众冲不进去，双方僵持住了，直到鹿钟麟赶来疏导。群众便将驱逐段祺瑞、解除执政府卫队武装、组织国民政府临时委员会的决议交给鹿，鹿表示愿极力促成。游行群众即分赴章士钊、叶恭绰、李思浩、曾毓隽、梁鸿志、朱深等人住宅，将什物砸烂。29日下午，北京各界又在天安门集会，大会通过了宣言和决议。主要内容是：解除段之权力；解散关税会议；组织国民政府临时委员会；召集国民会议；责成国民军服从国民大会决议，惩办卖国贼等，并通过了《致国民军书》和《警告段祺瑞书》等。会后举行了游行。游行群众把沿途照相馆里悬挂的段祺瑞照片一起毁弃，还把专门反映段政府观点的《晨报》馆编辑部和营业部焚毁了。
“首都革命”得到全国人民的支持，沉重地打击了段祺瑞的统治。执政府在暴风骤雨中摇摇欲坠。
此时皖军第一号大将徐树铮日子也不好过。由于他树敌过多，段在福建联合国民党的许崇智驱逐李厚基的战争中，以及皖军卢永祥对齐燮元的战斗中均直接介入。为了保护皖军的这位大将，段派徐以自己的私人代表的身份出访欧洲各国。徐树铮自1925年1月考察欧、美、日本政治，历访法、英、德、苏、瑞士、意、比、荷、波兰、捷克、美国和日本。他在东京获悉执政府增设国务院消息，曾发电力荐其党羽龚心湛为总理，段祺瑞以许世英颇得国民党好感，而未能变动。但徐树铮并非甘于寂寞之人，在游历各国期间，他仍然呼风唤雨，积极参与政事。执政府成立后，段祺瑞为了巩固自己的政权也必须利用两派的实力。对于张作霖，段祺瑞从内心里是瞧不起的，认为他是胡子出身，并非北洋正统。有一次，段宏纲来向段祺瑞请示，说是张学良提出要同自己拜把，问是否可以答应。段祺瑞回答说：“张作霖的兵可以同你拜把，但他的儿子不能同你拜把。”段宏纲当时和张学良、孙科、卢小嘉(卢永祥的儿子)并称“四大公子”。段这样说，对张作霖和张学良都是一件颇伤感情的事。
至于冯玉祥虽然过去是段的部下，但段对他成见较深。段皖担任执政后，皖系集团残余势力在联奉和联冯问题上分成两派。一派以吴光新为首，主要是原安福系的成员曾毓隽、姚震等，称作“国舅派”，主张联合张作霖打击冯玉祥；一派以段宏纲为首，称作“太子派”，力主拉拢冯玉祥，抵制张作霖。两派各执己见，各搞一套。1925年12月16日，段面对内忧外患以及学潮的困境，为了减轻压力，决定在执政府之下增设国务院，任命许世英为总理。在新组的内阁中，大部分总长都是接近冯系的人员，太子派的贾德耀出任陆军总长，这对冯玉祥极为有利。
但是，就在这期间，徐树铮回国了。12月10日，他由日本乘轮船返回上海，受到五省联军总司令孙传芳及上海闻人黄金荣、杜月笙、张啸林等人的欢迎，并举行记者招待会，积极开展拥段活动。到沪的第二天，他就去杭州游说孙传芳。随后，又与孙传芳接触，密筹安抚东北、联络东南，外交则主与英美日妥协，主张亲日、亲英美的各派军阀联合起来，共同镇压中国革命。徐树铮是一个能量极大的人，他的回国使冯玉祥十分警惕。段祺瑞考虑到徐当年曾枪杀了陆建章，因此，立即派专人去天津劝阻徐树铮不要进京可见段祺瑞现在心里也虚了。
可是，徐树铮不以为然，执意不受，并于12月20日由上海抵达天津。徐树铮有自己的想法，一方面为那笔账已过去多年，陆建章后人未必会对他进行报复；另一方面他也意识到，国民军如今四面楚歌，在这种情况下即使陆建章后人想报仇，也不能不有所顾虑。12月27日，徐不顾段祺瑞劝阻，由天津乘火车进入北京。段、徐二人见面后，当下“相对跪拜，抱头痛哭多时”其是狼狈为奸到了极点。
徐树铮到京后，根据徐的建议，段祺瑞曾以国家元首身份郑重其事地举行了一次公开的专使觐见执政复命的典礼仪式，借以确认和抬高徐树铮的私人专使地位，以便于他进一步在国内和国外进行政治和经济活动。这一切经新闻媒体的渲染，成为震动京城的活动。在京期间，二人密商了重建皖系实力的计划。徐树铮的到京，使国民军方面十分警惕。12月26日，国民军找借口逮捕了曾毓隽。当年被徐树铮枪杀的陆建章之子陆承武率枪手10余人来京寻机刺杀徐树铮，为父报仇。而就在这期间，段祺瑞直接命令交通总长龚心湛于12月29日安排专车，送徐树铮出京。消息为国民军方面探知。
30日凌晨1时左右，专车至廊坊停靠，国民军登车将徐树铮挟持下车，出站不远，即予枪杀。随后，由陆承武在京津各报发表通电，自称亲手杀死徐树铮，“以雪国人之公愤，藉报杀父之深仇”。
第二天，各报都登载了陆承武为父报仇的新闻。
段祺瑞闻知徐树铮的死亡，放声大哭。其后，他为徐树铮遗体购置了棺木，亲撰《神道碑》，回顾二人相与的历程，对徐极尽褒扬。他还嘱咐子孙后代每年摆供祭祖时，必同时祭供徐树铮牌位。由于这件事，段和冯之间的关系开始走向彻底破裂了。
段祺瑞在徐树铮之死的问题上忍气吞声，希望继续与国民军的合作。而直、奉二系却合作起来，既反对国民军，也反对段祺瑞。12月31日，吴佩孚发出息兵通电，表示“遵法”。但临时执政府根本就没有任何法，这是吴佩孚的一个进攻信号。1926年1月8日，孙传芳突然致电段祺瑞，请求公布年来临时执政府收支情况。1月11日，张作霖发表宣言，宣布东三省与北京段执政断绝一切行政上之关系。
至此，各派军阀的攻击矛头都在段皖身上，段祺瑞感到难以继续下去，他终于下决心辞职。1月6日，段祺瑞声明执政任期到本年1月15日届满，而国民会议召集无期，本人不愿继续执行政务，因此“一切政权交由国务院负责执行，自本年一月十六日起，即不视事”。不料电文未发，各报已刊出内容；安福系政客又利用段祺瑞耿直好强的性格，怂恿他不能示弱，于是段又将电稿收回，重新修改。1月9日，修改后的通电不再提及辞职一事，通电发出后，几乎没有任何反应。段祺瑞照旧坐在北京城，恋栈不去。他照旧每日诵经、下棋，表面上仍显得十分安详悠闲。但对时局的险恶，感到忧心忡忡真不知下一步该如何去走了。
然而，段苟安的愿望是不可能实现的，军阀混战仍无已时。1926年1月，张作霖、吴佩孚联合成熟。下旬，吴佩孚发动河南战争，奉军则攻占了热河。2月中旬，直鲁联军在直隶与国民军展开激烈战斗。山西阎锡山则进军石家庄，合攻国民军。
3月4日，吴佩孚、齐燮元、张宗昌、李景林等人联合通电讨伐段和冯玉祥。这就迫使段进一步依靠冯玉样来支撑政局。为此，他任命冯玉祥担任直豫陕宣抚使，主持讨伐吴佩孚的军事。冯玉祥则寄希望于部将能与吴佩孚达成妥协，以避免大规模内战，故以准备出国赴苏为借口，拒绝接受任命。同日，段还改组内阁，以贾德耀任国务总理兼陆军总长，以颜惠庆、屈映光、贺得霖、杜锡珪、杨文恺、卢信、马君武、龚心湛等分掌外交、交务、财政、海军、农商、司法、教育、交通各部，以邓汉祥为国务院秘书长。这套班子除了包括皖系、国民军系外，为了拉拢尚未公开反段的孙传芳，特地安排了亲孙传芳的杜锡珪、杨文恺等干将，但此二人等并未到职。
1926年2月，冯奉战争的序幕拉开了。此后，直鲁联军的李景林部在沧州、马厂一带与国民军的鏖战进入胶着状态。冯玉祥决定暂缓出洋。3月初，张宗昌部在海军的配合下，进逼天津。国民军第一军司令鹿钟麟和第三军司令孙岳分赴前敌督战，经过浴血苦战，遏制住了敌军的攻势。就在这时，梁鸿志等人建议再行联奉拒吴之策。3月12日，段祺瑞派人到奉天联络，并亲自致电张作霖，要其出面制止。张作霖口头上应允谈判，实际上继续配合直鲁联军的进攻。
3月12日，日本驱逐舰2艘掩护奉、鲁舰队驶入大沽口，非但不听从炮台国民军守军制止，公然向中国守军开炮，守军被迫还击，双方都有伤亡。
事件发生后，北京外交部向日方提出抗议，日方却倒打一耙。第二天，英、美、法、意、日五国公使召开紧急会议，决定采取共同行动对付中国。《辛丑条约》的八国公使居然联合向中国政府发出最后通牒。
16日，日本公使又单独向北京政府提出最后通牒。要求向日本谢罪，严惩守军军官，并给予损失赔偿。随后，各国炮舰达20余艘驶入大沽。在帝国主义炮舰政策的恫吓之下，北京政府外交部于17日做出答复，实际完全接受了通牒的要求。
八国公使下达最后通牒的消息传出后，激起了全国人民，尤其是京、津各界民众的极大愤怒。从3月13日开始，北京又爆发了持续不断大规模的学潮。中国共产党北方区委书记李大钊和国民党北京特别市党部组织部长、国民革命运动委员会及北京学生总会负责人、共产党员陈毅等，商议决定举行群众大示威，督促政府驳回最后通牒。
3月18日上午，北京80多所大中学校师生及国民党市党部、北京总工会等60多个团体，约5000人在天安门广场举行集会并游行，得到了广大民众的支持。
游行队伍沿东长安街欲至铁狮子胡同执政府、国务院请愿。队伍由共产党员王一飞率领，李大钊、王荷波、赵世炎、陈为人、陈乔年、陈毅等中共北京区委领导人都参加了示威游行。下午1时半左右，游行队伍到达临时执政府前，群众公推5名代表，要求面见段祺瑞等人，遭到拒绝。
1926年3月18日，各界人士在天安门前举行“反对八国最后通牒国民大会”，抗议八国公使袒护日本炮轰中国大沽炮台，却向中国提出无理要求的“最后通牒”。大会后，愤怒的人们进行了游行。来到国务院东辕内，同政府进行交涉。可正在交涉中，执政府卫队忽然朝手无寸铁的人群开枪，并封锁后路。这就是段祺瑞政府制造的震惊中外、惨无人道的“三？一八”惨案。惨案后，各爱国党派、团体一致声讨，执政府彻底失去了民心，再也无法支撑下去了。
就在这时，执政府门楼的窗户里突然响起了几声清脆的枪声。示威群众还没弄清怎么回事，执政府门内的持枪士兵蜂拥上前，顿时枪声大作，弹如雨下，大屠杀开始。这场屠杀造成了46人死亡，150余人受伤。执政府对人民的“三？一八”惨杀罪责难逃！这是民国以来最黑暗的一天。
事后大量的调查和揭露证明，3月18日的大屠杀是段皖执政府和国务院对爱国学生运动蓄谋已久的一次镇压。段祺瑞及其执政府在“三·一八”惨案中的罪行，激起了全国人民的一致声讨。除全国学界之外，中国共产党、共青团、国民党、广州国民政府和工界、商界、教育界、妇女界，以及海外华侨、外国团体都纷纷通电、致函，声援北京学生，谴责段执政府。在举国一片声讨、抗议的浪潮中，段祺瑞临时执政府的寿命终于到结束的时候了。
“三·一八”惨案发生后，执政府彻底失去了民心，已经再无法维持下去了。但段皖仍然恋栈不肯下台，仍致力于联络奉系。他认为，如果由张作霖控制北京城，他还可能通过日本人的居间调停，继续作为奉系的代理人执掌中央政权。他派吴光新在天津与张学良、张宗昌等人经常联系；同时暗中将原属吴光新所部、后改编为国民一军第九师的唐之道师拉拢过来，要该部将鹿钟麟逮捕，与奉军里应外合驱逐国民军。当然这只是段皖的一厢情愿。
3月下旬，冯玉祥面对几面受敌的劣势，为了避免过大损失，下令国民军放弃京津，向西北总退却。鹿钟麟从北京撤退前，曾计划武装捕获段祺瑞。可是，行动还没开始，消息便走漏了出去。北洋军阀虽然分裂成许多大小派系，但各帮各派之间藕断丝连。国民军中许多人过去都是段的学生和部下，和皖系有着种种联系。在国民军尚未行动前，这一情况便通过各种渠道陆续汇集到段那里。
4月9日，曾毓隽派人送来一张纸条至吉兆胡同段府，上面写道：
“今夜鹿钟麟恐有举动，要发生事变！”
之后，各方面消息证实今晚国民军将对段采取行动。
大家都感到事情不妙，齐劝段祺瑞暂时离家躲避。但段祺瑞却大发雷霆：
“鹿钟麟他敢！他敢这样胡闹吗！我不走，来就同他打！”
段宏纲在无可奈何之中立即通知警察总监卫兴武和卫队旅旅长宋玉珍等人，段祺瑞的儿子段宏业这时也赶来了。按照段的意见，卫队旅立即进行了布置，每个胡同口都架起了机枪。
晚上10时许，当段宏纲准备打电话给国务总理贾德耀时，发觉电线已被切段。这一迹象表明，国民军采取行动已为时不远了。大家又一起再劝段祺瑞，段接受了这一意见，在众人的保护下，去东四八条胡同他的副官家躲避。
