7月9日起，討逆軍聯合近畿的北洋軍，兵臨北京城下。第一師在安定門、廣渠門、朝陽門外，第十三師在西直門外，第十一師的一部分在永定門外，第三師、第十二師的的一部在彰儀門外，第十一、十二兩師的另一部在西苑，對北京采取了大包圍。同一天遠在徐州的張文生在魯南軍的步步緊逼之下發表通電宣布與北京的張勳劃清界限，擁護共和，當天徐州街頭仍滿了新剪下來的辮，這樣一來北京的辮子軍就徹底的絕望了，連老巢都回不去了。複辟的局麵一下子就土崩瓦解了，原本擁護帝製一些人紛紛出逃，上演了一幕幕喜劇。奉天的第二十八師師長馮德麟投奔張勳，擁護複辟，眼見情勢不對，想溜之大吉，不料才逃到天津，就在火車站被討逆軍拿獲。10日雷震春、張鎮芳、梁敦彥也自北京逃出，在豐台車站被捕。雷震春和張鎮芳都是袁世凱稱帝時的寵臣，如今參加複辟，時人稱之為“雙料帝製犯”。隻有那位善於化裝術，號稱文聖的康有為，拋棄了頭品頂戴，扮成一個古樸鄉下的老農，偷偷地逃過了沿途軍警監視哨，他的財產在戊戌政變時被查封，民國3年發還，這次又被查封了。最可笑的是偽郵傳部副大臣陳毅（前清中興名將陳湜之孫）在黃村車站被捕，當地駐軍叫剃頭匠剪去他的辮子，要他具一張甘結，上寫：“具結人陳毅，因參加複辟被捕，蒙恩不究，從此永不參預複辟，如違甘領重究。”寫完才放他回天津，當時報上給他刊了一聯：“不死萬事足，無辮一身輕。”
不過張勳還死不認輸，10日外國記者到張大帥公館去會見張勳，我們的張大帥態度很鎮靜，他向洋記者們從容談話，他說複辟一事不是我獨斷獨行，我隻是執行北方各省督軍們的共同主張，馮國璋有親筆信（其實這是胡嗣瑗假冒馮的信）在我手中，而段芝貴和徐樹錚慫恿我，段祺瑞不能說是不知情，我有他們簽名的文件在手，我必要時會公布的，我決不會向他們投降。
由於和平解決無望，討逆軍決定攻城，汪大燮和劉崇傑找外交團商談攻城計劃。外交團仍推領袖公使（荷蘭公使）答複討逆軍，同意攻城時間以11日上午4時至晚上12時為限，大炮隻許發放實彈一發，其餘則以空炮威脅辮子軍投降。
討逆軍於是在10日晚間決定了作戰計劃，以第一師進攻朝陽門，攻入城後，即繼續向南河沿的張宅進攻。第八、第十一、第十二各師由永定門、廣安門進攻天壇，第三師由彰儀門進攻天壇及中華門。討逆軍一下子就投入五個陸軍師，這在民國曆史上還是第一次動用這麼大規模的武力。其中有四個師一直就駐紮在京畿重地，幾天前隻要稍作抵抗，張勳也隻能抱頭鼠竄，現在一個個像打了雞血一般企圖搶下這個討逆頭功。
11日拂曉，第二師進攻天壇，守天壇的辮子軍約3000人，還沒有和第二師交火，就掛起了五色旗表示投降。一小部分不肯投降的辮子軍退往南池子張宅。
討逆軍攻勢開始，一切都很順利，主要原因由於辮子軍完全失去鬥誌，討逆軍東路由朝陽門攻進東單牌樓及東安市場，西路由宣武門向北到西華門，殘餘的辮子軍被迫集中到南池子一隅。占領宣武門的討逆軍，在城樓上架設了大炮，炮口對準天安門和南河沿的張宅。
宣武門的大炮，於11日中午發了一炮，把南河沿的張宅牆頭打了一個大洞，且引起了劇烈的響聲和一片火光。護衛“大帥公館”的辮子兵紛紛棄械剪辮而逃，就在這兵荒馬亂的當兒，又累又氣的“張大帥”，被兩名荷蘭人挾上了汽車，疾馳入荷蘭公使館。北京城內留下的是遍街可見的辮子，因為辮子兵逃亡時，一定要去剪掉辮子才得安全。過去幾天，辮子代表通行證和取物證，代表特權，好似一道靈符，乘車可以不買票，上戲館也不必要戲票，買東西更不需要付錢，調戲婦女也好像很應該，而今則是有了辮子就要遭殃了，所以辮子便毫不留戀地遺棄在街頭巷尾。
這是討逆軍的第二次戰爭，也是最後一戰，辮子軍死了不到100人，其他則是逃之夭夭了，就這樣曇花一現的張勳複辟就這樣結束了。