张作霖与日本打交道并非一日，深知日本对外蒙早有觊觎之心，他唯恐在时机不成熟的情况下征蒙，不但难以取胜，而且会招致日本的不满和报复。
在守军苦苦支撑一个多月后，因粮草弹药极度匮乏，库伦失守。攻陷库伦后，恩琴一边以外蒙活佛的名义宣布外蒙独立，一边继续向中国内地进犯。
内蒙本由热、察、绥所组成，现在被张作霖以征蒙的名义一蹴而就，帮他解决了原来最为头疼的一个难题。如果北征外蒙再能成功，那么统一满蒙计划便大功告成，他就能从“关外王”成为事实上的“满蒙之王”了。面对这一远景，张作霖很是激动，他在怀仁堂外蒙大会上当众表示：“事若不成，暴尸疆上。”
外蒙是要打的，而且必须我来打，但是得等待时机！张作霖一面与中央讨价还价，一面暗中命令张景惠、邹芬做好出征外蒙的准备。
1921年1月，“旧党”白俄军将领恩琴突率五千余众侵入外蒙，对库伦形成三面包围。接到库伦危急的报告后，总统徐世昌马上命令驻屯张家口的奉军邹芬部进行援救。其时正值严冬，塞外冰天雪地，要想快速横越大沙漠更是极为困难，邹芬只能先派小部队前去救援，自然是杯水车薪，无济于事。
为了让张作霖尽快征蒙，北京政府不得不出面将姜桂题调职，然后再按照张作霖的要求，委任奉军将领汲金纯为热河都统。
经过直皖大战，早已溃败的皖军当然是指望不上了，北京政府只能敦请直奉两家派主力出征。不料这两家互相推诿，张作霖推举吴佩孚为援库总司令，率直军征蒙，吴佩孚却坚辞不就，说以地理之便，更应该由奉军充当主力。张作霖自己同样按兵不动，理由是中东路关系重大，万难分兵。身为察哈尔都统的张景惠吃不消北京政府一再催促，向张作霖请示怎么办，竟然招来他一阵大骂：“你干什么急着往北进兵，想自己找死吗？”
张作霖与吴佩孚一样，都怕因此损兵折将，失掉和对方的兵力平衡，就此而言，当时南方革命党人骂他们是军阀，确实没有什么特别冤枉之处。这也可以说是一个悖论，即被他们口诛笔伐的徐树铮和皖系，在实际行动上反而比他们更符合国家利益。
此时，外蒙形势发生重大变化。恩琴率白俄军主力北上进犯苏俄境内的远东共和国，结果大败而归。看到支持他独立的俄军元气大伤，外蒙活佛慌了，急忙派密使赴京，谋求和平归附。与此同时，苏俄击破了来自欧洲方面协约国的威胁，主力逐渐东移，迫于苏军的压力，日军准备从远东滨海地区撤军，暂时也不再关注外蒙。
见奉直双方在征蒙问题上始终无法达成一致意见，北京政府只得在天津专门召开会议，对此进行研讨。此时在张作霖的一再要求下，中央松口答应拨付三百万元作为“征蒙费”，张作霖认为征蒙的时机已经成熟，遂在会上出人意料地表示“愿意亲征蒙疆”。
这本是张作霖实践诺言，一举收复外蒙的绝佳时机，要知道兵贵神速，当初徐树铮就是以迅雷不及掩耳之势就兵临库伦城下，从而收获全功的。可是张作霖就任蒙疆经略使后，想到的不是立即出兵外蒙，而是怎样先消化自己的既得利益。他先是忙着用政府拨下的三百万元“征蒙费”扩充奉军编制，继而又派兵强行在热河过境，从而与热河老都统姜桂题发生冲突。
除了担心损耗实力这个共同点外，张作霖之所以迟迟不肯出兵，还有属于他的顾虑。当时远东国际形势十分复杂，“新党”苏俄主要把精力用于应付协约国方面的干涉，一时无暇东顾，日本便趁机借助白俄军的力量，向远东进行渗透。直皖大战前，徐树铮在外蒙即遇到了日本的阻力，只是当时皖军投入外蒙的兵力较强，日本才未能得手。此次外蒙独立，表面是白俄军作怪，背后实质是日本人在作祟——恩琴得到了日本政府的全力扶持，他的白俄军里面除了俄国人外，还有日本人。
此后，驻丰台、廊坊、马厂的奉军纷纷调防，声言开赴蒙疆，实则都没有开拔。徐世昌、靳云鹏再三促请，张作霖的答复都是准备不足。
张作霖既愿主动挑担，北京政府自然是如释重负。1921年5月30日，总统徐世昌颁发命令，特任张作霖为蒙疆经略使，享有指挥节制热河、察哈尔、绥远三个特别行政区的权力。
从吴佩孚来说，这哥们儿是个典型的爱国“嘴炮”，向来爱骂别人是卖国汉奸，自己则“为中国民族而战……为国人争人格”，但是谁也没看到过他去北疆收复过什么失地，或是跟他口中憎恨的“倭寇”干上一仗，倒是打内战打得十分起劲。
当然张作霖内心里还是想借此机会收复外蒙的，毕竟外蒙也在他的统一计划之内，而且当时舆论对他也有一定压力。比如《申报》就把库伦失陷归咎于奉军没有全力以赴进行救援，该报还讥讽奉军是“贪鄙小人，懦夫怯卒，差足当之。名曰武人，尚属过誉矣”。
在徐树铮的努力下，中国本已收回外蒙，但因为爆发直皖战争，徐树铮被迫将驻扎外蒙的主力部队调入内地参战，仅将一个约一千五百人的混成旅留在了外蒙区域中心库伦。
