翌年7月张勋复辟时，他辅佐段祺瑞讨伐张勋，其后引发护法战争（1917/7-1918/5）。翌月，他因功升任湖南督军兼冠威将军，1917年9月到任后免去湘军第一师第二旅旅长林修梅和零陵镇守使刘建藩的军职（两人均为中国同盟会，他们的上司湖南巡抚兼国民党元老谭延闿亦于一个月前被段祺瑞免职），两人宣告湖南独立，引起湖南战祸，至1918年6月停战。同年11月，他在同陆荣廷领导的旧桂系作战中败北，被迫退出湖南。后来他转任边防督办公署参谋长。1920年（民国9年）7月直皖战争时，傅良佐作为段祺瑞的密使到天津同直系进行