随张到上海购买军械。张振武策划另组北伐军，拟任命方维担任副司令。南北议和后，在裁军期间，他奉张振武的命令，任将校团团长，负责收容编余的官佐。1912年8月，他随张振武到北京。8月15日夜，他在金台旅馆被逮捕，8月16日凌晨被处决。此前，黎元洪曾在给袁世凯的密电中称方维同张振武“同恶相济”。但方维被处决后，黎元洪仍为其举行了葬礼。其灵柩由其妹碧玉运到家乡随县安葬。