张勋复辟失败后，梁启超随段祺瑞一同回到北京。此时，冯国璋已在南京就任代理大总统，并正式任命段祺瑞为国务总理。段开始在北京组阁。以梁启超为首的研究系因一贯坚持拥段立场并襄赞反复辟而成为内阁的重要组成成员，而国民党人则因张勋复辟解散国会而被排挤在内阁之外。梁启超出任财政总长，在9名阁员中，研究系占得6席，达到了研究系的鼎盛时期。梁启超开始踌躇满志，准备在梦寐以求的财长位置上大干一番了。
上台伊始，梁启超让手头阔绰、擅长交际，既熟识外国银行，又能奔走于冯国璋、段祺瑞及地方军阀之间的王克敏担任次长，借以打通各路关节。梁启超紧接着就提出了“改革币制，整顿金融”的八字方针。
第一次世界大战，中国也算作了协约国成员之一。战争结束后，协约国一致决定，将中国每年偿付的庚子赔款，暂缓5年。这对梁启超接手的债台高筑的财政部，无疑是个好机遇，这意味着每年减少1300多万元的支出，梁启超决定把这笔钱用于币制改革，同时通过时任日本外相，梁的好友犬养毅，梁启超代表北京政府与日本签订了第一笔1000万日元的“善后大借款”。不久，又向日本借款450多万元。同时他还采纳熊希龄的建议，在国内发行公债5000万元，加上日本借款，彻底地改革币制，整顿金融，把北洋政府的财政引上良性循环的轨道。为此，他命令财政部公债公司拟定缓付赔款办法，整理中、交两行的钞票发行和整理币制办法大纲。
然而，形势的发展令梁启超根本无法实现其财政计划。
此时的国内政局异常混乱。张勋复辟将国会解散后，段祺瑞重掌北京政权，他也并不想恢复碍手碍脚的国会。他玩弄花招，以成立“临时参议院”代替旧国会。段违反约法的行为引起国民党人士和南方各省的极力反对。张勋复辟前后，孙中山致电西南各省要人和国会议员，揭露抨击北洋军阀解散国会违背约法的恶行，号召两院议员全体南下，准备成立护法政府。南方的国民党领袖和各督军省长也发表宣言通电，主张恢复旧国会。7月19日，孙中山从上海抵达广州，邀请国会议员南下护法，召开国会。在孙中山护法的号召下，原海军总长程璧光和第一舰队司令林葆怿7月21日在沪发表《海军护法宣言》，率舰队从吴淞口开往广东，极大鼓舞了西南各省护法的决心和热情。8月下旬，南下国会议员150余人在广州召开了国会非常会议，选举孙中山为护法军政府大元帅。护法战争开始了。
段祺瑞自持北洋军武力雄厚，决定对西南发动战争。为了增强实力，段祺瑞拼命扩编军队。在段祺瑞的武力统一政策面前，梁启超“改革币制、整顿金融”的理想彻底破灭了。不断增长的军费开支，使得政府财政入不敷出，“到期万不能缓”的内外债2400余万元丝毫无着落。梁启超无奈只好把海关余额和两笔日本借款搭上，并寄希望于再募集一些国内公债，以解燃眉之急。却不料此时段祺瑞又送来185万元的讨伐张勋军费要帐单。有了段祺瑞这个先例，一时间各种军阀的军费开支帐单如雪片般飞向财政部，梁启超一气之下，向代总统冯国璋提出辞呈。
在梁启超看来，财政理想暂时不能实现也罢，但连财政现状都难以维持，自己这个财长干得还有什么意思呢？更令他难堪的是各省军阀自恃武力在手，军政二任，根本不把财政部放在眼里。他先后派往各地的财政长官因地方军阀的抑制始终不能就任，事情自然也办不成了。
辞呈递上去之后，冯国璋执意挽留，梁启超只得继续维持。此时，冯、段之争日烈，冯国璋为了倒段，提出“和平统一”的政策，段派往湖南、四川的北洋军被护法军打得大败，直系都督们又通电主和。段祺瑞政府四面受敌，段于11月15日向代总统冯国璋提出辞职。段祺瑞第二次内阁宣告倒台，财长梁启超在任上不足4个月后也悄悄离开了北京。
在护国战争后一年多的时间里，梁启超还是热衷于政治，寄希望于和统治阶级当权派的合作中推行他的宪政理想。然而，一年多的政治实践证明，这种道路是根本走不通的。梁启超的政治迷梦也彻底醒了，他决心脱离政坛，告别仕途，从此专心致力于思想文化教育事业。