参加徐州会议的原来只有奉、吉、黑、直、豫、晋、皖七省代表，会议后张勋继续吸收各省北洋军阀参加，因之九省同盟及十三省区大同盟的传说盛行一时。加入同盟的军阀，尽管抱有各种不同的目的，但有一个共同点，就是利用这个同盟来保障个人的权利和地位。除了参加的军阀而外，还有帝制派和政治阴谋家在幕后兴风作浪。他们也各有目的，有的企图推翻共和制度，以便恢复个人自由，有的则是利用军人作为政治斗争的武器。除徐州而外，天津也是一个策动政治阴谋的大本营，其中有推举段祺瑞为副总统、以徐世昌为内阁总理以及驱逐黎元洪、拥戴溥仪复位的各种不同主张。天津、徐州之间经常有秘密人物往来，传说徐世昌也曾秘密到过徐州。
8月间，众议院议员赵炳麟提出军人不得干涉议会案，张勋就联合多人通电予以痛斥。9月间，众议员陈允中等质问督军同盟的问题，张勋等又有第二次排斥国会的通电发表。
8月5日，司法总长张耀曾由云南到上海，下榻孟渊旅馆。正当其时，上海海关在轮船中查获大宗烟土，据说张的随员孙世奇有重大嫌疑，可是张否认随员中有孙世奇其人。张是属于国民党右翼的阁员之一，国民党参加内阁本来是段所不喜的。8月13日，北京政府忽然发表一道重申烟禁的命令，命令指出：“不法之徒，巧假护符，暗中贩卖”。这道命令显然是影射西南人物而借以打击他们的。不久查明，上海烟土案牵涉到唐继尧的兄弟唐继禹，而与张耀曾无关。张于8月25日到达北京。上海烟土案发生后，张勋不管与张耀曾有关无关，就发表冬电（9月2日）说：
“张耀曾贩土营私，丧权辱国。国务院为一国最高行政机关，岂容有此败类厕足其间。……勋敢代表大多数之国民曰，此等阁员，此等议院，我辈国民断难承认。”
这时国会已经通过了内阁总理同意案，并且通过了全体阁员名单，因此段不能不出面来替国会讲几句话。他劝告张勋勿再干涉国会。张勋回答说，他不是干涉国会而是“监督国会”。九月中旬，黎也派张勋的老朋友阮忠枢到徐州来疏通。不料通过劝告和疏通，张勋反而更加猖狂，公然联合北洋军阀多人发表元电（9月13日），用更大的火力攻击张耀曾说：
“……政府隐忍而不言，国会盲从而通过。……国会为立法之地，总长为执法之人。法若不行，何以服众。自兹以后，勋等何能再以禁烟法律强令国民，惟有任其自种自运自吸，不过问而已。勋等料各省法庭引为奇耻，忍无可忍，必有与法部断绝关系之一日。……张于此案为嫌犯之一，无论有罪无罪，均应停职付诸法庭。……如以勋等所言为是，请即日罢斥司法总长张耀曾，即交法庭公开审判，以谢天下。如以张耀曾所行为是，即请立罢勋等之职，以谢张耀曾。倘政府仍有为难，即请将勋等与张耀曾一律罢斥，以平其气。……坐衣冠于涂炭，勋等所不屑为，甘缄默以终身，勋等所不忍出。敢援匹夫有责之义，不辞武人干政之嫌。期在必行，伫候明训。”
列名这个电报的有倪嗣冲、姜桂题、张作霖、冯德麟、孟恩远、毕桂芳、许兰洲、王占元、张怀芝、赵倜、田文烈、李厚基、田中玉、杨善德等。
张耀曾忿忿不平地向北京政府辞职。在辞呈中说他“无罪可言，无责可负”。并建议：“张勋目无中央，威逼政府，请严加惩治以安国本，”他说张勋既为“原告”，应当到法庭来和他对质，如果是诬告，应当加以反坐。黎安慰他“不必计较”。段也只说了一句不负责任的话：“见怪不怪其怪自败”。
9月21日张勋公然召集第二次更大规模的徐州会议，并将七省攻守同盟扩大为“十三省区联合会”。参加这次会议的有山东督军张怀芝、第五师长张树元、奉天督军张作霖、吉林督军孟恩远、黑龙江督军毕桂芳、江苏督军冯国璋、河南督军赵倜、湖北督军王占元、江西督军李纯、福建督军李厚基、直隶督军曹锟、直隶省长朱家宝、浙江督军杨善德、淞沪护军使卢永祥、第七师长张敬尧、衮州镇守使施从滨、两广矿务督办龙济光、京师警察总监吴炳湘、北京步军统领江朝宗等所派的代表。当这些军阀代表到徐州时，张勋派绿呢大轿前往车站迎接，并包定徐州四大旅馆为招待所。会议在巡阅使署大客厅举行，门禁森严，代表入场亦须通过人身检查。会议决定：推举张勋为十三省区的大盟主，并制定《省区联合会章程》十二项如下：
一、本团体以联络国防、巩固势力、拥护中央为宗旨；二、本团体为防止暴动分子私揽政权而设。国会开幕后，如有借故扰乱与各省区为难者，本团体得开会集议为一致之行动，联合公讨之；三、本团体为维护国家安宁起见，如不得已用兵时，关于联合区域作战事宜，得公推领袖一人总指挥之；四、本团体对于所公推之领袖，认为盟主，凡事经开会公决后，即由领袖通告遵行；五、本团体推张上将军为领袖，遇有重要事体发生，应行主持争执。其不及往返电商者，经由张上将军代为列名，但事后应将原电事由电告；六、本团体如有必须集议之事，应由各省区各派代表到会与议，其集议地点临时决定之；七、本团体联合以后，各方面如有妨害国家统一之行为及对于政治有非理之要求，为公论所不容者，本团体即以公敌视之；八、本团体以外各省区如有反抗中央、破坏大局者，本团体即辅助中央以制服之；九、本团体为主持公道起见，凡有扶持私忿、假借它项名义倾陷报复者，本团体应仗义执言，加以保护；十、各方面对于本团体如有存心破坏及谋削弱本团体之势力者，本团体当协力抵制之；十一、本团体应需经费，由各省区酌量担任；十二、本节略仅具钢要，所有一切未尽事宜，均由众议随时规定。
这些条款说明：徐州会议的目的不仅在于组织一个对抗国会、国民党和西南各省的军事同盟，而且也在于防止北京政府的中央集权，为各省军阀割据打下更有力的基础。这也就是说，无论任何方面，包括北京政府在内，凡有损害他们的权力地位的，都认为是共同敌人而以武力对付。
9月22日，安徽省长倪嗣冲由蚌埠赶到徐州来，亲自参加会议。在倪的建议下，当天的会议改为紧急会议。他在会议上首先发言，认为仅仅制定章程而不采取行动是不够的，因此建议解散国会，废止旧《约法》，罢免西南派唐绍仪、孙洪伊、谷钟秀、陈锦涛、张耀曾五总长，并将此项决议通告北京政府，限于三日内答复。这些建议，实际上就是要把中华民国一脚踢翻，改为中华军国，并向西南各省采取战斗姿态，因此引起了各省代表的顾虑，认为没有取得本省督军的授权，不能擅自同意。倪退一步地想把“解散国会”改为“除去国会中暴乱分子”，但是大家仍然作不得主，因此当天的会议没有结果就散了。
24日，国务院秘书曾毓隽从北京带来一个电稿，因此会议以讨论这个电稿为主题，张勋、倪嗣冲都竭力主张照原稿通过。25日，便用张勋、冯国璋、王占元、李纯、倪嗣冲、张作霖，孟恩远、郭宗熙、毕桂芳、许兰洲、曹锟、张怀芝、赵倜、田文烈、李厚基、张广建、田中玉、杨善德、卢永祥、陈光远、李进才、李长泰、张敬尧、范国璋、蔡成勋、张永成、张树元、王金镜、鲍责卿、唐天喜、施从滨、徐占凤、陆锦、杨以德等三十四人的名义，照北京带来的原稿发出通电说：“唐绍仪学识凡庸，材智猥下，素行不检，秽德彰闻。……唐绍仪曾借比款，以六百万元之巨款，竟与少数人朋比分肥。及其任内阁总理，国会以比款用途相诘，唐恧颜结舌，无可为词，竟至弃职潜逃。唐之此来，实将要结外援，阴图不轨。……务请大总统勿令就职，倘竟不察，使长外交，必至佥壬误国，华夏蒙兼。勋等于唐署名签押之件，一律不敢预闻。除公举代表与唐清算比款外，合词电呈。”
这个电报比起攻击张耀曾的电报来，火力更加猛烈。列名者由15人增至34人，除山西、陕西、新疆三省督军未列名外，几乎是用北洋派的全体名义与一个手无寸铁的北洋老官僚作战。列名者有督军、省长、师长、都统、护军使、镇守使、最后一名是直隶警务处处长，堪称角色齐全。攻击张耀曾的事实虽不正确，但还有些牵连，这个电报列举的事实却都是凭空捏造的，例如比款是用以解散南方的民军，唐绍仪辞内阁总理是由于受到袁世凯的压迫，而“要结外援，阴图不轨”也都是莫须有的罪名。攻击张耀曾的电报，仅仅假设到各省司法机关将与“私运烟土”的司法总长脱离关系，而这个电报却明显地指出列名各省都要与“凡庸猥下”的外交总长脱离关系。以前海军独立，宣言“不接受北京海军部的命令”，这次列名各省准备与北京外交脱离关系，也就是对北京政府的变相独立，他们还怕电报吓不退唐绍仪，准备采取派人到天津查帐的实际行动，威胁他不敢到京就职。实际上，这个电报是由张勋、倪嗣冲两个人包办的，各省军阀代表有些是随声附和，有些表示了不同意的态度。江苏、江西、湖北三省代表表示要向本省长官请示后才能决定签名与否，倪嗣冲就站起来大声地说：“你们不能代表，就让我来代表吧”，即提笔代为签名。因此，冯国璋、李纯、王占元都通电否认同意列名，并且撤回了他们的代表。冯国璋派代表到北京声明此电未经本人同意。这是长江三督在北洋派中另树一帜的一个开始。
9月25日，唐绍仪通电辞去外交总长。他在电文中痛斥张勋说：
“张勋盘踞徐州，形同割据，弁髦中央命令，官吏由其任免，赋税由其征收。近且搜集逋逃，号召徒党，以悖谬不法之言论，干犯国会尊严，以无稽之谈，肆诋司法总长，勒令解职。”
电文附带指责北京政府对广东问题处理不公：
“龙济光督粤三年，纵兵殃民，奸淫抢掠，甚于盗贼，以为政府曾奖以有世界眼光，故虽奉明令解官，而延不交代，肆为无理之要求。近虽交印，而仍占据孤山，勒索巨款，以各独霸琼岛之需……。李烈钧以肇造共和、矢忠民国之人，滇南起义，投袂而兴，间关万里，转战名城，乃其结果不及一残暴冤酷之龙济光，烈士灰心，端人解体。”
唐绍仪的辞职电发表后，黎派府秘书长丁世峄到天津加以挽留。唐本来无意于到北京参加段内阁，其外交总长一职，是由黎提名，他由上海动身到天津来，也是受黎的邀请。他一到天津，就知道北方的空气对他十分不利。段认为：黎坚决邀请唐入阁，只是为了夺取内阁总理，因此不惜采取种种手段，阻止唐到北京来就职。
段利用徐州会议打击了政敌唐绍仪，但是这个武器反过来又伤了自己。在督军团猛烈攻击唐绍仪的同时，徐州会议还讨论到内阁问题，张勋主张推举徐世昌组织内阁，段应退为徐内阁中的陆军总长。张勋排斥段内阁具有两种用意，第一是与段争夺北洋派领袖的地位，第二是要利用徐世昌为清室复辟开辟道路。因此，徐州会议在北洋派内部产生了一个尖锐的矛盾——张勋与段祺瑞之间的矛盾。
徐州会议还存在张勋与冯国璋之间的矛盾，这两个人的关系从来就是不好的。冯派代表参加徐州会议，并不是甘心充当张勋的助手，而是利用徐州会议酝酿政变，企图夺取总统的地位。但张勋自为盟主而把他看作是一个摇旗呐喊的小卒，没有取得他的同意，冒名签发电报，这是他所不能容忍的，因此他与自己一系的李纯、王占元等都撤回了代表，表示了长江三督和徐州之间的不合作的态度。
张勋与其他各省军阀之间也不是没有矛盾的，由于张勋妄自尊大和独断独行，各省军阀敢怒而不敢言。张勋每发表一次意见，各省军阀只能随声附和。一次，福建督军李厚基的同意电报来迟了一步，他就大骂李破坏北洋团体，影响盟主威信，吓得李来电谢罪，并且委过于秘书办稿太迟。后来北京选举副总统，张勋命令各省盟员通电为徐世昌捧场。李很快地就有回电说：“与其推戴东海（徐），毋宁推戴我帅”。
这时候各省北洋军阀纷纷仿照前清督抚的成例。称为“某帅”，只有张勋一个人称为“大帅”。由于大盟主的威风越来越大，除了退盟的长江三督而外，各省盟员逐步地下降为他的应声虫。其中有些恬不知耻地建议以后不必召集会议征求同意，一切问题经由盟主决定，大家无不乐于服从。但是，甘心做奴才的人毕竟只是少数，大多数盟员对盟主的反对是越来越深了。
“大帅”驻节的徐州，有时成为政治避难所