1916年（民国5年）5月，傅良佐升任陸軍部次長。同年6月袁世凱死後，他投入段祺瑞领导的皖系，成为段祺瑞手下「四大金剛」之一。翌年7月張勳復辟时，他辅佐段祺瑞讨伐張勳，其後引發護法戰爭（1917/7-1918/5）。翌月，他因功升任湖南督軍兼冠威将軍，1917年9月到任後免去湘軍第一師第二旅旅長林修梅和零陵镇守使刘建藩的軍職（兩人均為中国同盟会，他們的上司湖南巡撫兼國民黨元老谭延闿亦於一個月前被段祺瑞免職），兩人宣告湖南獨立，引起湖南戰禍，至1918年6月停戰。同年11月，他在同陸荣廷领导的旧桂系作战中敗北，被迫退出湖南。後来他转任边防督办公署参謀長。