伦镇抚使陈毅（当时和平谈判已近成功）回京，全面否定《中俄声明》。同年11月17日，外蒙古正式上书中华民国大总统徐世昌，呈请废除俄蒙一切条约，蒙古全境归还中国。
11月22日以《中国大总统公告》下令取消外蒙古自治，恢复旧制。同时取消《中俄声明》和《恰克图协定》，北京政府在库伦设立“中华民国西北筹边使公署”，由徐树铮部在外蒙古驻防。南方孙中山护法军政府亦致电庆贺。孙中山还赞扬徐树铮：“徐收回蒙古，功实过于傅介子、陈汤，公论自不可没！”但是，这种毫不留情的铁腕政策却使中国失去了外蒙古上层王公的人心，为蒙古后来的分离埋下了祸根。
到了1920年，段祺瑞在军阀角逐中黯然下台，徐树铮被指控为“十大祸首”之最而遭通缉拿办，他借日本使馆之助逃到天津，后潜入上海英租界内匿居。外蒙古也进入混乱状态。被苏俄红军赶到外蒙古的沙俄恩琴白匪勾结外蒙古上层王公，向中国驻军发难。中国驻军寡不敌众，被迫撤离库伦（今乌兰巴托），一部分返回内地，一部分转移到买卖城，准备再战。俄国的十月革命，也传染到外蒙古大草原。在苏俄的支持下，牧民出身的苏黑巴托尔和乔巴山组建了蒙古人民党。1921年，蒙古人民党的军队在苏俄的大量武器装备援助下，开始向买卖城的中**队进攻。中**队内外交困，无心恋战，节节战败，被迫撤出买卖城（今恰克图）。,
1921年3月19日，蒙古人民党领导的“蒙古临时人民政府”宣布成立。这与在库伦的蒙古上层王公和恩琴俄国“白匪”形成了对立，并展开战斗。由于实力相差悬殊，蒙古人民党邀请苏联红军入蒙参战。
1921年5月，苏联红军进入外蒙古，在买卖城外打败了恩琴的军队，挽救了危在旦昔的蒙古人民军。随即于7月占领了库伦。7月10日，蒙古上层王公与蒙古人民党共同组建了“蒙古人民革命政府”。在俄国的怂恿下，外蒙古再次宣布“独立”和建立“蒙古国”。消息传到中国内地，一时间舆论大哗，国内各民间团体、民主党派纷纷发表宣言，反对蒙古王公贵族分裂祖国的倒行逆施，谴责苏俄对中国外蒙古的武装占领。北京政府的实权人物曹锟和吴佩孚，以中国政府名义发布措词严厉的声明，谴责外蒙古企图分裂中华民国的行径，不承认外蒙古的“独立”。东北的张作霖也通电谴责俄国，对外蒙古的“独立”异常愤慨。他不顾被其他军阀吞并危险，独自发兵外蒙，与外蒙和俄军作战，试图以武力解决外蒙纠纷。然而，由于内战