徐树铮一方面对巴特玛施压力，同时也准备要求政府径行明令撤销自治。他的做法完全是霸道的，因为他有兵在库伦，所以敢为所欲为。
8年11月15日是决定关键的一天，陈毅和车林交涉了十个多月而终归破裂的撤治问题，竟在这一天解决了。其间如何急转直下，可以从徐树铮给北京政府的三通电报中看出。
徐电一：“北京西北边署。○密。抄呈大总统、国务院、段督办、各部钧鉴：
寒（十四）日到巴特玛寓所议商条件，因仍为去喇嘛权利，树铮坚持欲定条例非简略不可，详细办法可另订办事章程，或不定条例，但由佛率众具请撤治，一切办法统待另商，或派人随树铮入京详定。渠狡展良久，逼之去谒佛。树铮寻又严词诰谕，谓祸蒙之罪，不在佛而在喇嘛。宽限一日，夜晚须解决，否则拿解者不止一佛，执事虽老，亦当随行。渠情状极畏惧，大约一二日内，可见定夺矣。制树铮。删（十五）”
徐电二：“北京西北边署。○密。抄呈大总统、国务院、段督办、各部钧鉴：
删电计达，今日巴特玛召集喇嘛王公全体会议，议定先由活佛盖印，率众具呈自请撤治；一切条件办法，概从另定。饬人来求，今晚不必再逼，日内定即办妥。树铮允以不逼，但仍须从速办结，由活佛派大员随树铮入京，觐谒大总统致贺云云。恐其夜长梦多，故必严促其速定也。仅此报呈，伏祈察核。制树铮。删二”
徐电三：“北京西北边署。○密。抄呈大总统、国务院、段督办、各部均签：
删二陈报蒙员会议情形，并求树铮今晚不必往逼，系都护派人来告，谓蒙员托其转达。电发后，有人询巴特玛何以会议未散，匆匆先归？答云：昨徐公限定晚六时晤面，故早归待之。树铮即往晤，始悉所定办法稍有不同，都护是传闻之辞。活佛签名盖印，向无此例；由官府各部长签名盖印，声叙会议公决，活佛允准，请为代陈政府。查清室逊政，亦由太后谕内阁与民国大员交接，并非帝后自须具名。夜郎虽小，帝制自娱，佛不具名，亦于外无嫌，慨然允之，并致昨晚鲁莽歉意。其公文旦夕即定也。仅此陈明，伏乞察核。制树铮。删三”
两天后，外蒙古自治政府准备了两份自愿取消自治呈文送给都护使和筹边使，请求代转呈中国政府。
外蒙自治政府请求撤消自治的呈文，全文如下：
“外蒙自前清康熙以来，即隶属于中国，喁喁向化，二百余年。上自王公，下至庶民，均各安居无事。自道光年间，变更旧制，有拂蒙情，遂生嫌怨。迨至前清末年，行政官吏秽污，众心形益怒怨，当斯之时，外人乘隙煽惑，遂肇独之举。嗣经协定修约，外蒙自治告成，中国空获主权之名，而外蒙官府丧失利权。迄今自治数载，未见完全效果，追念既往之事，今人诚有可叹者也。
近来俄国内乱无秩，乱党侵境，俄人既无统一之政府，自无保护条约之能力，现已不能管辖其属地，而布里雅特等任意勾结土匪，结党纠伙，迭次派人到库，催逼归从，拟行统一全蒙，独立为国，种种煽惑，形甚迫切。攘夺中国宗主权，破坏外蒙自治权，于本外蒙有害无利，本官府洞悉此情。该布匪等以为我不服从之故，将行出兵侵疆，有恐吓强从之势。且唐努乌梁海向系外萱所属区域，始则俄之白党，强行侵占，拒击我中蒙官军，继而红党复进，以致无法办理。外蒙人民生计，向来最称薄弱，财款支绌，无力整顿，枪乏兵弱，极为困艰。中央政府虽经担任种种困难，兼负保护之责，乃振兴事业，尚未实行。现值内政外交处于危险已达极点，以故本官府窥知现时情况，召集王公喇嘛等屡开会议，讨谕前途利害安危问题，冀期进行。咸谓近来中蒙感情敦笃，日益亲密，嫌怨悉泯，同心同意，计图人民久安之途，均各情愿取消自治，仍复前清旧制。凡于扎萨克之权，仍行直接中央，权限划一，所有平治内政，防御外患，均赖中央竭力扶救。当将议决情形，转报博克多哲布尊丹巴呼图克图汗时，业经赞成。惟期中国关于外蒙内部权限，均照蒙地情形持平议定，则于将来振兴事务及一切规则，并于中央政府统一权，两无抵触，自与蒙情相合，人民万世庆安。于外族共和，共享幸福，是我外蒙官民共所期祷者也。再前订中蒙俄三方条约，及俄蒙商务专条，并中俄声明文件，原为外蒙自治而订也，今既自己情愿取消自治，前订条件当然概无效力。其俄人在蒙营商事宜，将来俄新政府成立后，应由中央政府负责另行议订，以笃邦谊而挽利权。”
11月22日，徐世昌以大总统身份发布明令，接受外蒙自治官府的请愿。令云：
“核阅来呈，情词恳挚，具见博克多哲布尊丹巴呼图克图汗及王公喇嘛等，深明五族一家之义，同心爱国，出自至诚。应即俯如所请，以顺蒙情。所有外蒙博克多哲布尊丹巴呼图克图汗应受之尊崇，与四盟沙毕等应享之利益，一如旧制，中央并当优为待遇，俾其享共和之福，垂于无穷，本大总统有厚望焉。此令！”
徐树铮不同于陈毅的，是他懂得用权术来处理外蒙问题，针对王公、喇嘛和活佛和弱点各个击破。他在11月18日给北京政府的电报中，把他的权术说得非常清楚，该电全文如下：
“北京西北边署，○密。抄呈大总统、国务院、段督办、各部钧鉴：巧电计蒙鉴核。外蒙撤治事，意见纠纷，久议未决，今仍不附条文，慨然而定，殊为始料所不及。查此案陈护使往复磋议，已历半载，其中烦琐诸点，参夺呈部调查案可知。而联络商谈，奔走诱说，恩李各副使劝导外路王公，功劳均不可没，枢府计已鉴及，无庸树铮代为告叙。
查王公辈首鼠两端，欲争回喇嘛已侵之利权，则一面向陈使具请，又恐为活佛所害，则一面又声言不愿撤治。喇嘛辈凭借活佛，招权纳贿逼人，恐撤治后失其所依，则蔑王公之荏弱，力盅佛听，俾担允行，而外仍饰词。自树铮到库，察知此情，遂阳与喇嘛示好，俾相信附。树铮领兵之人，又与高团连成一气，威望具矣，自为喇嘛所趋，谓可借以抵陈使而制王公也。王公辈见喇嘛有恃，愈不得不坚附陈使以自固，不虑再有涣散。树铮乃得一意搏捖喇嘛，餂之以恩，则好语绵绵；临之以威，则词棱霍霍，俾其形神颠倒，莫知何意。然后猝入本题，责以盅佛逢恶之罪，并斥王公迟回却顾，不知利害。树铮借国钺，秉督办神猷，手握重兵，恐喝无智无力之蒙人，譬扬刃以吓家儿，丈夫所羞出。徒以案久不决，国家将有损威失重之虞，遂不惜出此下策。前电布置略定，即指此而言，不图侥幸一发而中也。然非陈使操纵巧妙，即有策亦属无隙可乘；非高团军队坐镇在先，即有威亦难仓卒使成。是事功之立，全出陈使高团之力；树铮经营擘划，尽在日后，未尝注意目前，何敢引为己幸也。迭次电文稍有不满陈使者，比因院电别有感触，故有愤激之词，非与陈使有所芥蒂，统祈核谅。制树铮。巧（十八日）二”
19日，小徐还发给国务院一个电报：
“北京国务院钧鉴：治密。删电敬悉。承奖，惭无以副。现与蒙官府商定，不用条文，先请撤治。陈恩李三使，均极赞同，前电计邀钧察。连日上陈电语，不无激烈，比因别有感触，不觉夹杂在内，钧院德量含宏，犯而不校，尤深愧谢，仍盼代陈，并抄转段督办及各部鉴及。制树铮，谏（十九）”
徐树铮的筹边使署总务厅厅长王荫泰，在外蒙撤治谈判中也出了不少的力，不过他的贡献不能见于官书。据说哲布尊丹巴有一位弟媳妇是当时库伦的活跃人物，人还长得不错，由于她能常常接近活佛，所以在政治上便颇有力量。王荫泰当时算是一个美少年，又是徐筹边使身边的红人，所以这位蒙古贵妇和王之间便传出了罗曼史，而传说徐且令王透过这位活佛的弟妇向活佛活动撤治，活佛最后同意撤治，最大的影响力还是他这位弟妇的劝告。
大功告成后，小徐要返北京复命，11月20日行前特别演剧招待蒙古官民，有电报告北京政府：
“北京西北边署。○密，抄呈大总统、国务院、段督办、各部钧鉴：树铮现定明早启程还京，蒙官府多员到署送行，颇向树铮作亲切恳挚之谈。晚间邀请蒙官及各使，又各军队连长以上官佐欢宴，仍以演剧娱宾，并阁街通告，撤去卫兵，无论汉蒙商民，贵贱贫富，概许迳入。见观剧者至形拥挤，树铮当众宣言，本晚之聚，所以庆祝蒙疆撤治。久闻活佛官府及各路蒙旗，抱定此意，今竟不待商酌，决然行之，具见爱国之殷，爱蒙之切。而以送呈之责，责之鄙人，鄙人之于此事，关系极切，故庆祝尤虔。为国家及蒙疆庆，为惠临诸君庆，且为己身庆也。复致谢到此二十余日，诸荷爱勉。鄙人现在所欲考察，佐将来施设之事，均获指以南针，俾后日得循率而行，尽我棉力，是诸君之赐，不仅鄙人一身，而鄙人乃适当其冲也，是以敬谢之。诚以鄙人到此未久，而各方士夫，相遇极欢，俨同旧友，匆匆南旋，尚有走别未晤者。虽不久辄将复来，而快愉究难自示，想惠临诸君，亦有同此感者，别后当函电相讯，不能寂寞也。树铮言此，重在第一意，当蒙人之赞其自请，蒙既安心，而无论何人开放入览，计必有各国谍者混入其中，可为我国代播也。谨此陈报，统祈钧察。制树铮，哿（二十）二”
小徐是10月29日抵达库伦的，11月21日动身回北京，24日荣耀凯旋抵达北京首都。在他一生中，这是最光辉的一页成就，仅仅短短22天，他不费一兵一卒。一枪一弹，完成了外蒙重归版图的工作。
小徐返京后，除了向北京政府报告，同时有电报告在上海的孙中山先生（11月24日）。孙也于二十六日回电祝贺他的成就，略云：“比得来电，谂知外蒙回，四内响应。吾国久无陈汤、班超、傅介子其人，执事于旬日间建此奇功，以方古人，未知孰愈。自前清季世，四裔携贰，几于日蹙国百里。外蒙纠纷，亦既七年，一旦复归，重见五族共和之盛。此宜举国欢忻鼓舞之不已。”
这个贺电，还引起了党人凌钺的抗议，孙中山批复：“徐收回蒙古，功实过于傅介子、陈汤，公论自不可没。”实则自本年七八月起，段系已逐渐和孙中山接近。因为在北方，直皖两系，正逐渐壁垒分明，而在南方，则孙久为桂系所排挤。
直桂既已联盟，则段系和孙接近，是极自然的。
梁士诒也有贺函给小徐，内云：“冒雪北征，保国安边，苦心远识，令人倾倒”云云。
11月30日，国务院会议裁撤库伦都护使署，调都护使陈毅为豫威将军，外蒙事务交由筹边使署全权处理。12月1日北京政府明令派徐树铮督办外蒙事宜。2日特派徐树铮为外蒙活佛册封专使，副使为恩华、李垣。15日段祺瑞率领高级军官百余人在保和殿举行欢送大会。16日徐世昌在怀仁堂召见，命他携带七狮金印，授给哲布尊丹巴。
册封活佛的全文是：
“外蒙古博克多哲布尊丹巴呼图克图汗，赞助取消自治，为外蒙谋永久治安，仁心哲术，殊堪嘉尚，着加封为外蒙古翊善辅化博克多哲布尊丹巴呼图克图汗，以昭殊勋。此令！”
12月27日，西北筹边使兼册封专使徐树铮抵达库伦。这次来蒙因为是册封专使，所以受到外蒙官民的热烈欢迎，外蒙官府喇嘛以及军商绅庶都郊迎十里，库伦百姓夹道相迎，街肆一律悬旗致庆。
9年元旦举行册封典礼，册封大员都从29日起，先期斋戒三日，表示重礼而尊佛，元旦这天的册封大典举行，庄严而隆重，小徐志得意满。北京政府并于这天发表明令授徐树铮勋二位。
于是徐树铮便展开他的抱负，悉心治理外蒙古，为了争取蒙人的信心，他一到蒙就命令在外蒙经商的山西人要和蒙人诚实交易。原来那时外蒙的贸易，多是掌握在山西人手中，山西人常利用赊账方式来引诱蒙人，就是不要现款交易而把他们喜欢的东西先买去，规定一个时间归还，蒙古人因为可以不用现款即可取到其喜欢的东西，于是需要的也买，不需要的也买，山西商人因此生意鼎盛。蒙人交易都是用羊代替货币，如果价格议定了是100头羊，到了年底偿还期届。山西商人就到蒙人那里去牵走140头羊，蒙古人问为什么要多牵走40头羊呢？山西商人说：“羊是要生小羊呀！当时的100头羊，现在多生40头不是很公道吗？”蒙人老实，一想也有道理，就给他们牵去，其实这是不合理的，一百头羊需要喂养，不到一年就要增加40头羊的利息，实在是欺负蒙古人。徐树铮一面勒令山西商人不许如此盘剥，又令蒙人不得赊欠，免负重利，即使赊欠，也不许到付账时支付或索取额外的羊只。
同时小徐还设立边蒙银行，总经理是李祖法，发行的钞票是以骆驼队为图案。并且在可以种菜的地方种植天津大白菜。在此以前，外蒙根本没有蔬菜吃。为了开发外蒙地下资源，他并特从德国聘来一位化学教授巴尔台从事长期的调查，以拟就开发计划。
倘若徐树铮专心一志治理外蒙，以他的才华和魄力，不消几年一定大有成就，可惜他志不在此，心有他属，所以不久情形又变了。