1919年，德国战败，中国政府将参战军被改为西北边防军，1919年2月，徐树铮派出一个旅的兵力，在大青山北进行军事演习，并从西北边防军中选拔精锐积极备战，他本人在多伦建立前进指挥所。在中国方面的军事压力之下，以哲布尊丹巴为首的外蒙王公贵族失去了靠山，被迫遣使多伦，表示愿意回归中华祖国。
折布尊丹巴，蒙古活佛，被称为蒙古国的开创者，实际上大权从一开始就掌握在苏联顾问和苏联建立的“蒙古革命党”手中。他沉于酒色，追求享乐，对国家，民族等概念全无原则，后冯玉祥过库仑曾经准备和他会晤，却发现他身染性病，闭门不出，大权旁落，所有的事务一律交给苏俄人员处理，上演塞北版的“此间乐，不思蜀”。思想蒙古民族的历史，对此人只有浩叹。他表示“愿意回归中华祖国”，只不过是缓兵之计，根本没有诚意，实际意图首鼠两端，以为得利。因此，北京政府派都护使陈毅总督--可不是后来的陈毅元帅--到库仑与外蒙王公谈判，经过艰苦努力达成的《改善蒙古未来地位六十三条》，(这个艰苦谈判的成果，给了外蒙相当优越的民族自治地位)却遭到外蒙“议会”的否决。
1919年10月，徐树铮率领中国东北边防军第一师，计步兵二旅，骑兵一团，挥师出塞，向库伦进发，拉开了中国军队收复外蒙的战幕。
徐树铮是典型的中国谋略型将领，外蒙古地域辽阔，中国军队实际上兵力不足，且军械皆来自国外贷款，徐定谋于“柔不可守”，“弱者示以强”，虚张声势，效仿孔明增灶，一路上旌旗招展、大肆张扬，自谓作左宗棠收复新疆之第二，直取库仑。
库仑当局和战不定，加上中国军队为西北参战军精选的劲旅，因此在路上，蒙古哨卡对这支军队基本不敢抵抗，对于异动者，徐轻袍缓带，于门哥托草原摆下鸿门宴，杀一儆百，从而造成了当地蒙古高层人士的臣服。唯一敢于和中国军队交战的是原俄国顾问变成的白俄股匪，但是他们只是劫掠物资，并无政治目的，因此无法阻挡中国军队的前进。中国骑兵曾经和俄军交手，对所谓哥萨克骑兵的骑术也并不恭维，他们唯一比中国军队厉害的地方是下坡的时候敢于双手放开，依靠双脚控马，依然能够持枪还击。而中国军队只有上坡的时候敢做这个动作。一路上徐树铮记录日记，对在外蒙古看到长城非常诧异，怀疑是秦代长城的余脉。并认为应该为外蒙古修建公路，加强中华文化教育。(参见中华书局《徐铁珊公日记》)但他主要的精力还是在军事上，他认为外蒙威胁西伯利亚交通，如苏俄稍有缓遐，必进占我边疆领土，便占领库仑，不得全功，因此随即命令高在田等部队离开主力，攻取买卖城(今恰克图)，乌里雅苏台、科布多、唐努乌梁海等地。因为中国军队进展迅速，俄国方面内乱重重，猝不及防，因此未及做出反应，只能坐视中国军队占领外蒙各要点。
徐树铮自帅主力一旅兵临库伦。1919年11月，徐树铮将军的部队开进了乌兰巴托，外蒙王公俯首称臣。
