Duan var i mai-juli 1913 tilordnet statsminister, deretter tilordnet militærguvernør i Hubei samt 1914–15 på nytt krigsminister. Av misnøye med den monarkiske bevegelse dro han seg som «tjenesteledig av sykdomsgrunner» tilbake til privatlivet, men påtok seg etter monarkiplanenes feilslag i 1916 posten som statsminister. Han fratrådte våren 1917, da parlamentet gikk i mot hans forslag om krigserklæring mot Tyskland og Østerrike-Ungarn. Han undertrykket i juli samme år med hjelp av Zhang Zuolin militærguvernør Zhang Xuns forsøk på å gjenopprette keiserdømmet og samvirket deretter som statsminister med Anfu-klubben og japanerne.