沙俄一手导演外蒙“独立”之后，即唆使哲布尊丹巴以“蒙古君主”的名义打电报和写信给黑龙江呼伦贝尔地区的王公，煽动他们率众叛乱，脱离中国。1912年初，沙俄驻呼伦贝尔领事乌萨蒂操纵和指使额鲁特旗总管胜福、陈巴尔虎旗总管车和扎、索伦旗总管成德等人，调集附近各旗蒙兵一千人，以“大清帝国义军”的名义发动叛乱。1月15日，叛乱武装在俄军暗助下，进入呼伦（今内蒙海拉尔市）城内，占领官署，逼迫政府官员交出行政权和撤出当地驻军。当时，呼伦道台准备率兵反击，沙俄领事公然威胁说：“双方交战，炮弹若落入站界，即行调兵干涉”。道台害怕引起中俄争端，被迫退出衙署，并电告黑龙江巡抚“速派兵剿办”。胜福等占领呼伦后，立即宣告“独立”，并成立了伪“自治政府”。哲布尊丹巴授胜福以“参赞大臣”头衔，作为伪“大蒙古国"驻呼伦的“总督”。
北京政府得知上述情况后，立即派人劝说胜福取消“独立”，同时电令黑龙江巡抚“派兵弹压”。沙俄驻齐齐哈尔领事照会黑龙江巡抚，声称：对于呼伦贝尔事件，依照俄国政府的训令，如果中国政府与蒙古兵开战，俄国将守中立，但不许在东清铁路开战，不许用火车运送中国军队。显然，沙俄竭力阻挠政府军的行动。
1月下旬，黑龙江巡抚多次派人劝说胜福取消“独立”。因沙俄从中阻挠，胜福不但不听劝说，反而继续发动武装进攻。2月2日晨，叛军四百人和化装成叛军的沙俄浸略军约一个营向胪滨城（今内蒙满洲里）发动进攻。守卫胪滨城的巡防兵一个营立即还击，毙沙俄西伯利亚第十五号联队军官劳喀普林斯基及俄兵四名、叛军二十名，伤敌多名，缴获沙俄军用地图十幅。
2月4日黎明，沙俄“马步兵二千余名，大炮六尊，并残败蒙兵二百余名”，将胪滨府衙包围。上午11时，沙俄官员进入府衙进行威胁，“限12点钟交枪马，否则开炮轰击”。北京政府害怕中俄冲突进一步扩大，遂命胪滨等地的驻军撤走。沙俄的侵略罪行，激起了全国人民的愤怒谴责。
1915年11月6日、在沙俄的胁迫下，北京政府与沙俄签订了《中俄关于呼伦贝尔之协定》。该《协定》虽然承认呼伦贝尔为直属中央政府的“特别区域”，但仍由沙俄扶植的胜福叛国集团的武装所控制，政府军队非经俄国准许，不得进入该地区。《协定》还规定除关税和盐税归中央政府征收外，其它一切税收和各业收入，均作为地方经费，北京政府承认沙俄与脸福集团订立的各种“合同”。这样，实际上使沙俄对呼伦贝尔地区的控制合法化。
二、乌泰叛乱与洮南、镇东之战
沙俄和外蒙叛国集团侵占了呼伦贝尔地区后，又指使早被它收买的内蒙哲里木盟科尔沁右翼前旗（即札萨克图旗治，今内蒙乌兰浩特东南）郡王乌泰发动叛乱。
1912年4月，乌泰拟联合哲盟十旗发动叛乱，因缺乏武器，遂派协理台吉诺庆额（即色楞旺保）和葛根庙的锡勒图喇嘛等为“特使”，赴库伦求援。哲布尊丹巴答应“兵力武器，尽力援助”，并任命乌泰为“进攻中华民国的第一路总司令”。乌泰与外蒙傀儡集团私通的情况，被洮南（今吉林洮安）知府孙葆瑨侦知，报告了奉天都督赵尔巽。赵令孙严加查防。孙葆瑨要私赴库伦的“特使”到府谈话。乌泰认为“事已泄露，无法掩盖”，“与其受制于人，莫如先发制人”，遂与科尔沁右翼后旗镇国公拉喜敏珠尔约定，由两旗首先发动叛乱。8月上旬，乌泰发布了征兵及编组叛乱武装的布告，令所有军队在洗儿河东岸集结待命，并发布了所谓“东蒙古独立宣言”。乌泰认为洮南，镇东（今吉林镇赉）位居要冲，夺占两地后，其它各县即可唾手而得。
乌泰计划分三路进兵：以锡勒图喇嘛为元帅，那孙德格吉勒胡为副元帅，硕代喇嘛图布新阿木尔为参谋，率四百人为中路，由乌泰王府出发，直取洮南，命葛根喇嘛为统领，协理巴图吉尔嘎拉为副统领，乌勒木吉为参谋，率五百人为左路，由葛根庙出发，进攻白城子；命嘎钦喇嘛为统领，孟和朝克图为副统领，布呼吉尔嘎朗为参谋，率三百人为右路，由嘎钦庙出发，进攻突泉，并夹攻洗南，命周福堂、陈辅廷为统领，招集民兵为预备队，并负责后勤补给。同时，催促其它各旗出兵接应。但各旗均抱观望态度，未敢马上附从。
3月中旬，乌泰叛军迅速逼近洮南。知府孙葆急电赵尔巽告急求援。赵尔巽召开紧急军事会议，决定在奉天（今辽宁沈阳市）成立军政筹备处，在昌图设立兵站部；命驻郑家屯（今内蒙双辽）巡防队后路统领第二骑兵旅旅长吴俊升为先锋，率八个营驰援洮南，都统金寿山部为后续部队，电请黑龙江都督宋小濂派兵在嫩江西岸警戒，并进攻镇国公府，电请吉林都督陈昭常派兵进至伯都讷方向，监视沙俄的动向，并经安广夹攻札萨克图旗（乌泰王府），命新民屯（今辽宁新民）的第二十师抽调步，骑、炮，工兵共二千人（携大炮九门），第二十四师调骑兵二个旅及右路巡防队四营，溯辽河北上，至郑家屯集结待命。
在各路援军尚未到达前，孙葆鉴于形势紧张，兵力单薄，决定采取缓兵之计，先派人与叛军谈判议和。结果，被叛军拒绝。孙又用疑兵计，将仅有的二百名城防队扮作援军，夜出昼。乌泰受骗，迟迟未敢进攻。但孙葆恐日久被敌识破，遂率队弃城而走。
在乌泰部署向洮南进攻的同时，科尔沁右翼后旗镇国公拉喜敏珠尔纠集本旗五百余人，集结于镇东城东二十余里之包特，敖瑞付，以商谈民族纠纷为名，邀请城防队军官李把总赴宴劝降。李不允，被扣留。8月20日，拉喜敏珠尔率叛军攻城。该县知事命哨官李家成率军警二百余人竭力抵抗。已通敌的蒙古族士兵乘机在城内放火策应，城防队不明真象，纷纷溃散，县知事及李家成遂率余部撤往白城子。镇东城被叛军攻陷。8月22日，李家成部乘夜发起反攻。叛军疏于戒备，慌忙弃城东窜，于是镇东失而复得。
8月28日，由带队官王伯龙率领的黑龙江省援军三百余人向镇国公府发起进攻。经一日激战，占领了镇国公府。叛军向西北方向溃退。拉喜敏珠尔非常沮丧，携家眷逃往札萨克图旗的葛根庙。
8月底，吴俊升部到达洮南，立即向乌泰叛军发起进攻。中路叛军节节败退，左右两路也闻风溃逃。最后，叛军大部撤至归流河北岸设防。此时，归流河北岸有乌泰叛军约五千人，南岸有吴俊升等所率之巡防队约七千人，双方形成对峙。9月12日，吴俊升决定在吉林，黑龙江两省军队协同下，向乌泰叛军发起进攻。在炮兵掩护下，吴部步骑兵强渡归婉河，直下王爷庙（札萨克图旗西北十五公里）。乌泰见库伦援军不到，败局已定，遂率残部数十骑，携带家属仓皇外逃，经索伦山（今内蒙索伦）入呼伦贝尔境，后乘车经饿境到达库伦。拉喜敏珠尔也率家属及少数残兵外逃。
乌泰等北逃后，札鲁特左旗的协理台吉官布札普和郭尔罗斯左旗的台吉多尔济公，纠集乌泰余党和部分土匪共千余人发动叛乱，于11月10日攻陷开鲁。这些叛乱武装很快被政府军镇压。至此，乌泰残部全被肃清，沙俄和库伦叛国集团苦心策划的这次暴乱彻底失败。
政府军抗击外蒙叛军向内蒙的进犯（1912年12月~1913年12月）
沙俄煽动哲里木盟某些反动王公响应库伦“独立”的阴谋失败后，即唆使哲布尊丹巴集团出兵进攻内蒙古。外蒙叛军在向内蒙进攻之前，沙俄前驻华公使廓索维慈、伊尔库茨克军区哥萨克骑兵队长葛布利克大尉等，亲自参加了库伦王公大臣会议，出谋划策。会议确定分兵三路向内蒙进攻：一路由反动王公松木彦、内蒙叛匪头子巴布扎布、渠魁苏带领叛军和土匪七八千人，沿锡林郭勒盟东北部、昭乌达盟的林西一线向内蒙东南及东北部进犯，一路由原内蒙科尔沁左翼后旗叛国王公那逊阿尔毕吉呼、原呼伦贝尔叛国分子达水下苏伦带领叛军四千余人，沿库张公路向内蒙中部进犯，另一路由土谢图汗部盟长察克都尔札布和内蒙叛国分子海山，锡勒图喇嘛、陶什陶胡、东西盟统帅班的达（即王德呢吗）等率领叛军数千人，进犯内蒙西部的中公旗（今内蒙乌拉特中后联合旗），武川、四子王旗、陶林（今内蒙察哈尔右翼中旗）等地。各路叛牢中均有沙俄军官充当军事顾问，进行指挥。
1912年底，叛军窜人内蒙，气焰极为嚣张，在很短时间内，先后侵占了昭乌达盟北部和多伦，张家口以北及阴山北麓广大地区叛军所到之处，焚毁村落，抢掠寺庙集镇，残杀居民，农牧业生产遭到严重破坏。内蒙各族人民不堪叛军的蹂躏，纷纷逃亡。内蒙驻军也频频告急。而当时的北京政府却认为“库兵虽有南犯之耗”，但“为数无多，防剿尚易”，只需“扼要防堵，以杜窜扰，毋庸派兵会剿”。并把希望寄托在小俄谈判上。
沙俄指使叛军入侵和大肆骚扰内蒙的严重罪行，激起了我国各族人民的义愤。北京政府在国内舆论的谴责下，才命参谋部、陆军部统一指挥热河。察哈尔、山西、绥远等地的驻军进行反击。当时的兵力分布如下：
开鲁、赤峰、朝阳、承德、古北口至丰宁一带，驻有热河新军、毅军、第四师和第二十八师各一部，以及直隶、奉天、热河、古北口巡防队等，共二万一千四百人，乌珠穆沁，多伦、打马诺尔（今河北张北东三十五公里）一带，驻有第一师、第四师各一部以及淮军、毅军，察哈尔马队、蔡卫军、宣化邂防队等共四千人；张家口、宜化、丰镇、阳高一带，驻有第一师一部、淮军、保卫军以及山西、宜化巡防队和巡警、绿营等，共九千一百人；陶林、归化（今内蒙呼和浩特市）、包头一带驻有第一师一部、山西巡防队，绥远陆军、禁卫军、绿营兵等，共五千四百余人。总计共有官兵三万九千九百余人，大炮五十四门，机关枪四十八挺。以后随着战争形势的发展，又陆续增调大批援军。
二、内蒙中、西部的作战
1913年3月，王德呢吗等率叛军数千人进犯内蒙中，西部地区，滂江（今内蒙苏尼特右旗东二十五公里）、拜申图（今内蒙乌拉特中后联合旗东北三十公里），大余太诸要隘相继失陷，匪氛颇为猖獗。王德呢吗还遣军一部窜犯后套地区，胁迫各盟旗出兵，绕道围攻包头，于是“晋甘边境，骚然不靖”。
绥远将军张绍曾任命驻大同、包头一线之晋军第一师旅长刘廷森为西路司令，旅长陈希义为东路司令（以上两路仍归该师师长孔庚指挥），驻归化之朱泮藻为中路司令，各率所部协同防御，相机进剿。以上总兵力约四千余人。
（一）粉碎叛军对后套的进攻
1913年5月下旬，内蒙西部地区的形势日益紧张。西路军已退到鄂尔多斯旗（今内蒙包头西南一带地区），包头等地相继告危。张绍曾立即派兵增援。
6月初，得到增援的西路军与叛军进行多次战斗，均获胜利，遂采取分进合击之策：赵守钰团从中路、谭涌发团从北面、宁双安团从南面，向大余太等地发起进攻。6月9日，刘廷森所率之赵守钰、宁双安两团，与叛军千余人于老爷庙遭遇，将该敌击退。次晨，叛军分三路来犯，刘廷森率部迎击，再败叛军，收复台梁（大余太东南二十三公里）。此时，谭涌发部由北路袭占了二分子（今内蒙固阳西北三十公里），威胁叛军后路。13日，刘廷森令各团继续发动猛攻。叛军不支，纷纷逃窜。刘廷森率部乘胜收复大余太和台梁南面的乌拉山。此时，宁夏镇守使马福祥率百人路过河套赴京，与王德呢吗叛军遭遇。马福祥所带兵力虽少，但能随机应变，以接洽“助战”为名，于7月2日智擒了匪首王德呢吗及其参谋官彭索胡鄂木加和统领韩福海等十人。该股叛军因无人统率，遂全部溃散。
（二）黑沙土庙，百灵庙之战
在西路军肃清窜犯后套叛军的同时，中路军亦开始反击。5月下旬，叛军二千余人盘踞百灵庙东南之黑沙土庙（今内蒙达尔罕茂明安联合旗东南三十五公里）一带，另有千余人据守百灵庙，并由库伦派后续部队继续南来，准备进攻归化，朱泮藻决定由新到援军第八十混成团团长徐廷荣率所部为右支队；二团团副堵雪笠率该团为左支队，另将所有马队编为一团，由团长特克慎指挥，为预备队。计划“先将黑沙土庙之匪歼灭，再进攻百灵庙”之敌。
1913年7月7日，徐廷荣率右支队进攻黑沙土庙。叛军依托工事负隅顽抗。徐廷荣部先以大炮轰击，继由营长王庆麟率部猛冲。自下午2时一直战至5时半，叛军不支，向西北方向退却。8日晨，左右两支队分头向后厂汗（黑沙土庙南三十八公里）前进。上午11时，与叛军一千二百余人接战，两个支队和骑兵团互相协同，奋勇冲击。直至下午3时，叛军仍拚命顽抗，不稍退缩。朱泮藻令炮兵与机枪连变换阵地，以火力侧击敌人两翼，敌始披靡，向百灵庙逃窜。朱部随即进驻后厂汗。