獲知張勳真的復辟了，黎元洪驚慌失措，對自己沒有採納張國淦的建議感到十分後悔。復辟開始後的第一天，他就派總統府秘書長夏壽康赴津，再次問計於張國淦。
張國淦對夏壽康說，為今之計，只有一面發表通電，請南京的馮國璋代行大總統職權，一面免去李經羲國務總理一職，復任段祺瑞，並責成其出師討逆，恢複共和。
「如用我言，則段為總統（黎元洪）所任命，段之成功，即總統之成功。」怕黎元洪仍舊猶豫不決，張國淦又特地挑明了其中的利害關係，即就算黎元洪不任命段祺瑞，段祺瑞也一定會自動自發地出師討逆，到時「民國中斷者為總統，恢複民國者為段，總統將何以自處？何以對國人？」
夏壽康回京後，將張國淦的建議報告給黎元洪。黎元洪思前想後，別無他法，也只好照此辦理。
張國淦非常了解段祺瑞。早在張勳宣布復辟之前，就有人透露消息給段祺瑞，說張勳看樣子準備把中華民國的牌子拿掉，請前清小皇帝重登寶座。為免督軍團假戲真做，策應張勳復辟，段祺瑞急忙派徐樹錚到蚌埠探詢安徽督軍倪嗣沖的態度，倪嗣沖不敢造次，很快複電表示決不參與復辟活動。
儘管得到了倪嗣沖的保證，段祺瑞仍憂心忡忡，那些天他始終眉頭緊皺，面色陰沉。平時老段在家裡就喜歡板著一張臉，輕易不見笑容，這樣一來，更透出一股陰森森的模樣。家人們知道他的性格脾氣，都躲得遠遠的，怕惹老爺子不高興。
當復辟的消息傳至天津，段祺瑞勃然色變，當即派人把這一消息通知同在天津的梁啟超，並邀梁啟超前來晤談。
梁啟超一到段公館，就對段祺瑞進言：「總理能起兵討賊，我跟你一道去。不然的話，總理就隨我亡命日本。」段祺瑞慨然應道：「我決心已定，任公（梁啟超號任公）從我！」
隨著張勳復辟的事實得到確證，段祺瑞反而鎮靜下來。家人們雖然聽不到他和梁啟超秘密商量的內容，也不知道他的葫蘆里究竟賣的什麼葯，可是都發現老爺子緊皺的眉頭已經鬆開，連日來陰沉的面容也變得開朗起來。
隨張勳進京的「辮子軍」只有十個營，一共五千人。不明內幕的人可能會認為以段祺瑞北洋系領袖的身份，挾雷霆萬鈞之力，要打敗這五千人應如獅子搏兔般容易。段祺瑞在得到消息後也未表現出一點驚慌之色，甚至在與梁啟超的晤談過程中還能做到談笑從容，但是實際上他對前景並不樂觀。
最主要的原因還是段祺瑞手中並沒有多少可調之兵。張勳復辟之初，駐防京津附近及直隸省內的軍隊倒是不少，但其中多數將領或已列名於張勳的復辟通電，或態度曖昧，或尚在觀望。
陳光遠是京畿握有兵力最多者，共統轄兩個師，且裝備優於其他軍隊。可也正因為他舉足輕重，所以張勳到京後就和他拉得很緊，而陳光遠名為軍人，實際是個滑頭的官僚政客，見張勳勢大，便表示對張勳唯命是從。復辟開場當天，陳光遠就在南苑駐軍區域掛起了龍旗，段祺瑞當然不能再調用他。
不同於馮國璋、張作霖等地方實力派，段祺瑞長期在中央，隸屬於他的嫡系部隊不多，能直接聽從他調遣的更少。當時距北京較近的部隊，如保定曹錕的第三師、馬廠李長泰的第八師，平時與段祺瑞都不太接近，不是一道命令就可以動員的。
經過一番仔細斟酌，段祺瑞決定以李長泰部為討逆軍的基本力量。首選李長泰，不僅是因為馬廠在天津郊區，聯繫起來比較方便，更重要的是李長泰的政治傾向與段祺瑞較為接近，曾通電指責過張勳的復辟行為，用段祺瑞的話說是「此人忠厚，與各方面都不甚往來」。
另外，第八師的一名炮兵團長和一名步兵營長系親兄弟，二人曾在段家當差多年，並均由段祺瑞一手提拔。這兄弟倆在離開段家後，還常到段公館以當差的身份伺候段。段祺瑞具有較為豐富的帶兵指揮經驗，他知道在人事方面，怎樣讓自己從下到上都具有一定把握。
段祺瑞派傅良佐到馬廠徵詢李長泰的意見。不料到了這個時候，「忠厚」之人也變得不「忠厚」了，提出各種條件。傅良佐先許諾李長泰功成之後即晉陞官職，可是李長泰卻提出「高官厚祿必須二者得兼」，換言之，即官要升，錢也要拿。
段祺瑞雖不滿於這位李師長利心太重，已接近於要挾，但緊急情況下也只好從權，遂讓傅良佐轉告李長泰，只要對方興兵討逆，就給他的第八師加一個月恩餉。
光一個月的餉還是不能滿足李長泰的胃口，因為這件事，後來還多出了一個段子：「師長要現金難為老段。」
傅良佐等人只好另行設法。他們打聽到李長泰懼內，最怕太太，於是就暗中送錢給李太太，先把李長泰的枕邊人給說服了。在太太的命令下，李長泰果然乖乖聽話。傅良佐遂由馬廠趕迴向段祺瑞報告：「李師長歡迎總理去。」