战争爆发，徐任皖系浙沪联军总司令。皖系再次失败，他在英租界寓所内被支持直系的英国人拘捕，并强迫他乘英轮去欧洲。在途经香港时，第二次直奉战争结束，段祺瑞被推为临时执政，徐获得自由，被任命为「考察欧美日本各国政治专使」。遂率考察团15人，先后考察法国、英国、瑞士、意大利、德国、苏联、波兰、捷克斯洛伐克、比利时、荷兰、美国、日本等12个国家。在考察法国期间，孙中山在北京逝世，徐电致挽联。 1925年12月11日，徐树铮考察结束回到上海，段祺瑞以京津局面混乱电嘱其暂缓赴京，但他认为考察回国，理应复命，12月19