日至5月19日进行的武冈衡阳战斗中，决定性的歼灭湖南的北洋军。不久，袁世凯便取消帝制。1916年（民国5年）5月8日，蔡锷出任护国军军务院抚军。袁世凯逝世后的1916年6月24日，蔡锷获北京政府授予将军府益武将军。7月6日，蔡锷出任四川督军兼省长。时任国务总理的段褀瑞，更曾以职位相让，力邀蔡锷北上。蔡锷因患结核病，赴日本福冈市接受治疗。同年8月7日，蔡锷辞去四川督军兼省长职务。1916年11月8日，蔡锷在九州帝国大学医科大学附属医院（今九州大学病院）逝世。享年35岁（满33歳）。国会议决为蔡锷举行国葬，