北军政府侦察员苏良斌联合攻打南京。由于后援不济，于拂晓乘雾撤退。
新军初战失利，徐绍桢率军向镇江退却。旋赴上海与民军总机关及旅沪各团体接洽集议，策划大举进攻南京。
徐绍桢分析南京外围地势及清军之布防，作了进攻南京的周密部署后，即亲临前线督战，一举攻克天堡城，控制了战局，南京遂告光复。革命军取得这一重大胜利，使长江以南全部为革命军所有，稳定了汉口、汉阳失守后的战局，开南北统一之基。
南京临时政府成立后，一九一二年一月十一 日徐被任命为南京卫戍总督。
南京临时政府曾以八厘公债十万元巨款奖酬徐绍桢。徐提出一万元为女子北伐结束费，一万四千元为《民立报》补助费，其余一概缴还归公，他还将南京的住宅献给国家，以清廉自励。
同年四月，袁世凯为笼络人心，委任徐为参谋总长，徐对袁世凯的倒行逆施极为愤慨，坚辞不就，自请解除兵权赴上海就医。
袁后又两次电请任仓场总督，授以军政、盐政、税务、外交四权，徐均断然拒绝。九月，陆军总长段祺瑞以徐光复金陵，功绩显赫，呈请袁世凯授以勋位，徐亦固辞不受。随后因反对袁世凯称帝而遭迫害，徐绍桢被迫流亡日本，隐居神户。直至袁死后始返国。
民国六年七月，孙中山南下护法，在广州成立军政府，徐应孙之邀，由沪至穗，共同护法。
一九二三年二月二十三日，孙发布大元帅命令：“桂军总司令沈鸿英着将所率全部移驻肇庆，所遗北江一带防地，着滇军总司令杨希闵迅即派队接防，西路讨贼军总司令刘震寰所部，着驻石门、东莞、虎门各地；东路讨贼军第四师长石春荣所部移驻罗定等地，此外各部队，就现在地点驻扎，自经此规定后，各部军队非奉本大元帅命令，不得擅自移动，致滋纷扰。”
大本营成立后，孙首先致力于裁兵工作。先调查各军实数，限于三月二十日前，将该军营数和驻扎地点，造具军官姓名、履历及兵士名册，呈报大元帅府。由大元帅派员分赴各军驻在地，逐一点验，倘有虚额不准再招，而老弱无枪支者，则一律裁汰。
三月二十日孙发表“裁兵之重要与处置方法。”
孙此番回粤，对外方面则力求西南各省步调一致，几经磋商，乃与唐继尧、刘成勋、熊成武、赵恒惕、谭延闿、刘显世等西南领袖联名通电，宣告对西南时局之意见。
内称：“我西南各省，决以推诚相见，共议图存，弃前事之小嫌，开新元之结合。分灾恤患，载之简书，外间内谗，一切勿受。兵为防守，不为争夺，虽折冲疆场，为义兴师，而终不背和平主旨。其他各省有被直系蹂躏，颇同心敌忾者，文等为之敬执鞭弭，所不辞也。”
三月二十二日，孙任命赵士北为大理院长。二十六日派谢持为全权代表，执行中国国民党本部党务事宜。二十九日任命杨希闵为中央直辖滇军总司令，刘震寰为中央直辖西路讨贼军总司令。
三月二十八日，沈鸿英电称遵照大元帅命令，移防西江，设司令部于肇庆。
四月三日，孙把陆海军大元帅府由农林试验场迁至水泥厂。
前边提到，孙主张先裁兵再谋全国统一的计划，曾获黎元洪、张绍曾、段祺瑞、张作霖、卢永祥等的赞成。
不过张绍曾认为裁兵问题必须召集全国性的军事会议才能解决，所以他仍主张先召开“国事协议会”解决统一问题。
黎、张两人本来打算派代表到上海与孙商讨实现和平统一的具体办法，不料民国十二年一月二十六日，广州发生了沈鸿英的江防事变，张绍曾错误地估计了形势，以为孙在南方已没有实力，已经无足轻重，因此所派代表临时中止出发。
一月八日张绍也曾有
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