民国7年3月18日北军攻占岳州，捷讯到达北京，冯国璋仍想贯彻他的和平主张：“北军对南的军事行动以岳州为止”。他认为岳州既已收复，北洋派的声威得到恢复，而桂系又愿意谈和，则何必一定要劳师动众，对南用兵。他的主张正在拟成命令尚未发出时，3月19日接到了督军们的联名电报，这通电报以曹锟为首，包括长江三督在内，共有15省三特区的北洋军阀们，他们要求段祺瑞再起组阁，内云：“锟等互相约定，我公复任揆席，则同人誓当一致，共扶危局，否则亦惟从公高蹈，不问世事，全国安危，同人离合，均系我公一身。”冯接到这个电报，简直像接到哀的美敦书一样，没奈何只好再请段勉应众命，以北洋团体为重，接受组阁大命。段仍表示“无意于此”；冯则指天誓日地表示愿与段同生死，共患难。并且自动承认五个条件：（一）参陆办公处仍然迁回国务院，以靳云鹏为主任以代师景云。（二）国务院决议，总统保证不擅改一字。（三）阁员由总理选择，不必征求总统同意。（四）公府秘书长由总理推荐。（五）中央（指总统）致各省的电报，须由院方核发。
3月23日大总统令准署国务总理王士珍辞职，特任段祺瑞为国务总理。24日派张志潭为国务院秘书长。25日参陆办公处迁回国务院。27日令张敬尧为湖南督军兼署省长。28日令改海军总司令为特任，以蓝建枢为总司令。29日令陆徵祥复任外交总长，钱能训为内务总长，段芝贵为陆军总长，刘冠雄为海军总长，傅增湘为教育总长，朱深为司法总长，田文烈为农商总长，曹汝霖为交通总长兼署财政总长，吴鼎昌为财政次长。4月4日晋授曹锟勋一位，一等大绶宝光嘉禾章。授予张敬尧一等文虎章，二等大绶宝光嘉禾章。授予吴佩孚勋三位，二等大绶宝光嘉禾章。犒赏攻克岳州和长沙的将士各30万元。另以6万元赈济湘灾。
新任参陆办公处主任靳云鹏和徐树铮、吴光新、傅良佐四人是段祺瑞手下的四大金刚，四大金刚中以徐树铮最能呼风唤雨。新任国务院秘书长张志潭字远伯，是徐树铮很赏识的人，徐原来做国务院秘书长时，张是秘书，一切大小事徐都和张商量，徐曾告张国淦说：“远伯才气高，我希望他将来可以接替我。”段这次组阁后，徐树铮是扭转局势的大功臣，所以重要人事都是徐的安排。不过徐树铮后来却和张志潭闹翻。
段第三度复任总理，上台后第一件事就是通令各省，称北军为“国军”，南军为“敌军”，不许再用北军、南军字样。这表示段要把武力政策进行到底。而段的宠臣徐树铮得意洋洋地到北京来祝贺新内阁时，也公开表示“不打到广州决不罢兵”。
段确定了对四川、湖南、广东三省进兵的第三期作战计划：（一）湖南战场仍以直军为主力，俟湘东之“敌”肃清，即抽调张怀芝的第二路为进攻广东主力，同时令江西的“国军”向南雄推进，福建的“国军”向潮汕推进，会合广东境内龙济光军四路进攻。（二）以奉军为进攻四川主力，分为两路，一路由鄂西入川东，一路由陕南入川北，会合陕军和刘存厚的川军进攻。
同时电前线将士予以嘉奖，电云：
“据第一路总司令两湖宣抚使曹锟，总司令湖南督军张敬尧等，迭次电称：‘各军自三月十八日克复岳州后，节节进攻，分途收复平江湘阴两城。二十五日，由同山口进窥长沙，逆军处处死抗，经我军协力痛击，星夜追逐，逆势不支，遂于二十六日将长沙省城完全克复’等语。此次各军激于义愤，忠勇奋发，由岳州取长沙，曾不数日，力下坚城。该总司令等督率有方，各将士忍饥转战，嘉慰之余，尤深轸念。所有在事出力官兵，着先行呈明，分别呈请优奖，仍即督饬各军，乘胜收复县邑，以奠全湘。所有地方被难人民，流离荡析，并着查明，妥为抚恤。用副国家绥辑劳徕之至意。此令。”
段对于北军在湖南战场的胜利，认为武力统一指日可以实现，而北军一定可以击败南军。其实这时刘存厚在四川已不能立定，龙济光在广东也节节失败，可是段完全不在意。
段内阁这次组织后，冯国璋是完全低头了，就是主和的实力分子长江三督也不敢唱反调。这时政局中的大红人是徐树铮，李纯也竭力拉拢徐，江西督军陈光远公开表示接受第三期作战计划。到此时期，直系已完全屈服于皖系。
段论功行赏。徐树铮应居首功，于是他到了北京，不仅段内阁的人事他有决定大权，对南军事也由他主持，同时他还包办了新国会的选举。4月7日另一皖系大将倪嗣冲来到北京，极力主张以临时参议院代行国会选举权，即日进行总统选举。可是徐树铮认为新国会在三四个月内就要成立，由新国会选举总统是合法的，因此不必提早总统选举，而且提早总统选举是不合法。
徐树铮这时策划的新国会就是后来著名的安福国会。
自段祺瑞第三度组阁后，徐树铮就成为那时期的政坛宠儿。他也踌躇满志，以段阁后台自居。有人说当时的北京政府，一切军国大计都在段手中，而段则一切取决于徐，他简直是内阁中的内阁，总理下面的总理。
段祺瑞刚愎，可是他却宠信徐树铮。小徐才气高却不成熟，他做任何事都使人侧目，段的政治麻烦多数出在小徐身上。这一时期，小徐极力排斥直系，这是段所乐见的。可是他也不容段系中有其他的红人，靳云鹏和小徐都是名列段手下的四大金刚，靳云鹏当了参陆办公处主任，小徐是不高兴的，于是他专门和靳作对，靳只得请假不办公，军事大权便落到小徐的手中。国务院秘书长张志潭本是他推荐的，不知怎的他也不满意张，张也只得辞职。段的文武两大幕僚都和小徐闹翻，其不能容人，于此可见。奇怪的是，段也不能容人，可是却容一个飞扬跋扈的徐树铮。
徐树铮迫走靳云鹏后，段系内部便起了分化。
这时候，徐树铮想做直隶督军，他想把曹锟再升一级，升曹为两湖巡阅使兼湖北督军，调湖北督军为江苏督军，这样既解决了李纯，又打击了直系，更为自己开了一条路，实在是“一石二鸟”的如意算盘。他认为曹锟由一省督军上升为两省的巡阅使，又仍掌一省督军，应该会心满意足的，如果曹锟同意，自己的直隶督军便垂手可得。不料这个消息传出后，曹锟大为光火，认为这是明升暗降，故意调虎离山，因此4月4日打了一通电报给北京政府，请辞两湖宣抚使，在未获批准前先请假一个月，以便到信阳鸡公山养疴。当时北洋军人常用辞职或养病来威胁政府；与曹的行动配合的，是前线总司令吴佩孚亦致电北京，称因所部作战疲劳，请将全军调回直隶休息。这是表示吴部随时可以撤军北返。
曹锟是主战派的第一号大将，湖南的捷讯刚好挽回了北洋派威信，而吴部又是湖南战场上的主力，如果曹锟真的倦勤，吴部真的撤回，则段祺瑞武力平南的政策就功败垂成，付诸流水。因此，徐树铮这一遭碰了大钉子。段为了解释误会，特要徐树铮亲自跑到汉口来向曹锟道歉，劝阻曹锟不要辞职或请假，也劝曹令吴佩孚不要从战场上撤退。
徐树铮在汉口同时部署了新的作战计划，他打算把调往四川作战的奉军改调到湖南战场上，用以监视直军，以防直军作战不力或撤退。
段原来部署的第三期作战计划是西战场与南战场双管齐下，现在徐则把西战场推迟一下，集中全力解决南战场。徐这计划段没有完全同意。
段祺瑞三度组阁前，一切有利的情势都倾向于他，可是等他上台后，情况就两样了，皖系和主战派的军阀拥护他是自有打算的，希望因为作战而能分到日本的借款和军火，同时因为作战而各自可以截留国税，买马招兵。奉军入关前劫夺了一批军火，段上台不久，第三批从日本运来的军火又在塘沽被奉军劫收。
如果照第三期的北军对南作战计划，一个月打下湖南，三个月平定两广，至多半年内就可以完成全国武力统一。可是天下事就是那么不如人愿，在湖南作战的直军，于占领长沙后，借口饷械不敷，进兵缓慢。
段鉴于前方军事进行不如理想，而主战派内部又不和睦，乃决定自己“南巡”到汉口召集一次大规模的军事会议，会议的目的是消除前方厌战气氛，积极地打仗，同时要消灭主战派内部的裂痕，尤其是直皖两系的裂痕，从而促成北洋派的大团结，以便部署对西南五省的全面进攻。因为北京的政治形势已成一面倒，新国会召集后，总统即将改选，今后段将是北洋派唯一的领袖，所以更有必要先进行大团结工作。
段在国务会议上提出南巡计划，全体阁员都加反对，他们的反对也是有理由的，不久之前冯国璋以总统之尊曾往“南巡”，使得人心惶惶，如今总理又要南巡，岂不更增政局的不安，加深了时局的复杂性。
段不顾阁员的反对，决定南巡，先发电给李纯、陈光远、张敬尧、张怀芝到汉口参加这个会议。
4月20日段由京汉铁路南行，21日经过郑州，河南督军赵倜登车随行。22日抵汉口，本当在大智门车站下车，但是为了到刘园访问曹锟方便起见，改在循礼门下车。从循礼门到刘园的曹锟司令部，沿途军警林立，断绝交通，禁止临街偷望，真是十步一岗，五步一警。武汉人民第一次看到内阁总理的威风场面。
可是，段所召集的督军会议却异常冷落，被邀请参加会议的四个督军，没有一个前来汉口参加。李纯和陈光远是主和的直系，心中有所顾忌，自然不敢赴会；而主战的张怀芝和张敬尧也托词“军情紧急”而不与会。原来张怀芝和曹锟有了隔阂。曹锟驻节汉口时，《顺天时报》说他曾在青楼中选到一位姨太太，张怀芝是曹锟把兄，就去电责曹不应“军中行乐”。曹大为光火，认为张根据“无稽之言”破坏他的名誉，从此便和张断绝往来。至于张敬尧则不敢离开长沙，因他自知在湖南不受人喜欢，卧榻之旁又有他人鼾睡，吴佩孚有战功又有人缘，如果他离开长沙，吴佩孚可能会取他的督军位子，所以也不敢前赴汉口。
段觉得张怀芝是第二路军统帅，如不与会，汉口的督军会议势必流产，所以一定要张来，并命他接到电报立刻动身。24日张怀芝到了汉口，段在曹锟和张怀芝之间作了调人，张向曹道歉了事。
段祺瑞在汉口主持的军事会议，参加者有曹锟、张怀芝、王占元、赵倜四个督军，徐树铮当然也参加，其他各省江苏、江西、湖南、安徽、山西、陕西、奉天督军则派代表出席。
段在会议上说明团结北洋派的重要性和贯彻对南作战方针的决定，然后提出第四期作战计划，发交有关各省按照计划执行。关于总统问题，主战派内部存在不同的两种意见：一种是主张以临时参议院代行选举权，选举总统；一种主张迅速召集新国会以便如期进行总统的选举。段决定采取后一种办法。
曹锟和王占元联合请求恢复陈光远的原官，撤销王汝贤、范国璋二人的处分，对冯玉祥不究既往。这样一来，汉口的督军会议变成了对直系的缓和态度。这是因为曹锟态度大变。天下事就是如此奇怪，曹锟以直系的一分子，忽然转变为督军团盟主和主战派领袖，段祺瑞再起组阁，他是重要的一分子，现在他表示要对直系和好，也正符合段的北洋派大团结的要求，因此汉口会议便促成皖系对直系和善的决定。
汉口军事会议结束后，曹锟、张怀芝、倪嗣冲于4月26日联合电请政府迅速召集新国会。北京国务院于5月4日通电否认要以临时参议院代行国会的一切职权。
为了真的表示对直系的宽大，以达到北洋派大团结的目的，段又电约倪嗣冲、卢永祥两人先到南京等候。25日晚段由汉口动身，乘楚材军舰东下，因马力开得太足，撞沉了招商局的江宽号，溺死乘客近千人，楚材号负伤停驶，段换乘护送舰楚泰号鼓掉疾驰而去。26日在九江和陈光远见面。27日到南京和李纯见面。并且在李、倪、卢三人间做和事佬。27日晚由津浦路北返，28日回到北京。
段在南巡期间，全国掀起了反对中日密约的浪潮。原来段在任参战督办时，以参战为名和日本洽商借款，名义上是编练参战军，实际是拿日本借款进行个人建军工作，并以一部分作为征南战费和筹备新国会之用，这些交涉不要说冯国璋不知道，连北京外交部也不知道。段组阁后，日本更提出四项条件：（一）共同出兵西伯利亚，由日军指挥华军。（二）发行军用票。（三）临时管理中国交通、军械、实业、经济、教育、外交。（四）合组运输大同盟。日方要中国严守秘密。3月24日中日双方交换照会，消息当然关不住，于是全国便掀起了反对中日秘密外交以及反对继续用兵的高潮。段在武汉也受到压迫，武汉各团体和商会都派代表直接请愿停止内争，段自然不予接见。段的苦恼是刚好压制了直系主和，可是全国性的反战，使他“武力统一”的政策又受到打击。因此他的南巡，毫无成绩可言。