蔡锷退驻大洲驿后，将司令部设在永宁河中的一条大船上。适逢3月15日广西宣布独立，消息传来，四川前线的护国军大为振奋。
又经过十几天的整顿补充，蔡锷遂在17日下令分三路大举反攻：
中路顾品珍梯团，攻取茶塘子高地；
左路何海清支队及刘存厚部，进驻和丰场、牛滚场一带；
右路赵又新梯团朱德、金汉鼎两支队，由白节滩向纳溪推进，扫清长江南岸之敌。
护国军连日激战，大获胜利，先后攻占江安、南溪等地，23日重新夺回纳溪。随后仍退回原地。经此次战役，北洋军在川精锐损伤颇多。 而护国军以弱于敌人的兵力，在饷弹两缺，后方接济时断的情况下，仍“士气坚定，上下一心，虽伤亡颇众，昼夜不能安息”，“风餐露宿，毫不为沮”，与北洋军奋战数月，牵制住了北洋军主力，阻止其推进，有力地配合了其它方向军队的行动，推动了全国反帝制运动的发展壮大。3月22日，袁世凯在全国一片声讨的压力下，被迫宣布取消帝制后，泸州前线总司令张敬尧也在3月31日与蔡锷达成停战协议。
袁世凯取消帝制后，仍以“大总统”自居。蔡锷与唐继尧等立即发出通电，不仅不承认袁世凯仍为总统，而且要求对他进行审判。这时，全国各地反袁斗争形势继续高涨，袁世凯内部也日益分崩离析。5月8日，宣布独立的南方滇、黔、桂、粤等省在广东肇庆成立护国军军务院，推唐继尧为抚军长，蔡锷等为抚军。6月6日，袁世凯在众叛亲离声中忧病身亡，护国战争以胜利告终。