1912年（民国元年）、袁世凱が大総統となった後に軍が改組され、呉佩孚は第3師砲兵第3団団長に任命された。1914年（民国3年）4月、曹錕が長江上遊警備総司令に任命されて岳州に駐屯することになると、呉は副官長に任命されてこれに随従した。1915年（民国4年）、第6旅旅長に昇進する。同年12月、護国戦争（第三革命）が勃発すると、曹や呉が率いる第3師は四川に向かい、蔡鍔率いる護国軍と戦闘を繰り広げた。翌年6月に袁が死去すると、第3師は保定に移駐している。これ以後、曹や呉は馮国璋率いる直隷派の一員として活動することになった。1917年（民国6年）7月、張勲復辟が起きると、呉は張勲討伐に参加した。