张勋复辟失败后，黎元洪下台，冯国璋任大总统，段祺瑞以“再造共和”的名义再度执政，组织新内阁，决心停止召集旧国会，撕毁《临时约法》。孙中山见民主制度再次遭到破坏，中华民国仍徒有其名，非常痛心，因而提出打倒假共和、建立真共和的主张，号召拥护《临时约法》，恢复旧国会。1917年7月17日，孙中山在部分海军护送下，从上海到达广州，举起护法旗帜，并邀请国会议员南下广州，组织政府。8月25日，孙中山召集在广州的议员开会，因不足三分之二法定人数，故称“国会非常会议”议决组织护法军政府，选孙中山为大元帅，唐继尧、陆荣廷为元帅。孙中山宣布段祺瑞为“民国叛逆“，出兵北伐，护法战争开始，南北正式分裂。护法军政府成立后，段祺瑞政府主张“武力统一”，决定向南方各省用兵，10月命令直系军队进入湖南与护法军政府作战，企图借直系军阀的力量消灭护法军，又利用护法军消灭异己势力，坐收渔人之利。直系军阀曹锟、吴佩孚攻占长沙后，段却任命皖系军阀张敬尧为湖南督军，直系对此非常不满，1918年6月吴佩孚通电主张和平，反对段的“武力统一”。

孙中山号召护法，表明资产阶级左翼仍在坚持民主革命，坚持资产阶级共和国的理想。但所谓《临时约法》，在北洋军阀的任意践踏下，早已成为对软弱的资产阶级的讽刺，人民群众不感兴趣。护法主张不能动员广大人民，广东军政府依靠的仅仅是西南地方军阀，而他们只是以此作为与北洋军阀讨价还价的资本。当他们与直系勾结时，便视孙中山为障碍，百般刁难孙中山主持的军政府。1918年5月广东军政府为排斥孙中山，由大元帅制改组为七总裁制。旧官僚岑春煊任主席总裁，孙中山、陆荣廷、唐继尧等为总裁，实权操于滇、桂军阀手中，孙中山被迫通电辞大元帅职，指出“南与北如一丘之貉”，愤而离粤赴沪，第一次护法运动失败。

第一次世界大战结束后，直皖两大军阀在帝国主义的操纵下矛盾深化，促使唐继尧转向孙中山。1920年11月底孙中山重回广州，开始了第二次护法运动。广州非常国会通过孙中山的建议，建立中华民国正式政府以对抗徐世昌为总统的北京政府。1921年5月孙中山就任中华民国正式政府的非常大总统，命李烈钧、陈炯明等部攻入广西，9月讨桂战争胜利结束。统一两广后，孙中山便在桂林建立大本营，任命李烈钧为北伐参谋长，准备次年春亲率滇、赣、黔军和粤军许崇智部入湘北伐。但陈炯明为阻挠北伐，竟暗杀了邓铿将军，1922年6月16日又夜袭总统府，发动反革命叛乱。孙中山从叛军包围中仓促脱险，亲率永丰等舰炮击叛乱据点，在盛夏酷热季节，坚持近两个月的斗争，终因帝国主义和陈炯明的破坏，第二次护法运动又遭失败，孙中山再次离开广州回到上海。辛亥以来，孙中山先生进行了“二次革命”、“三次革命”、护法运动等重大斗争，结果完全落空。护法运动的再次失败，表明民族资产阶级再也不能领导中国革命前进了，预示资产阶级旧民主主义革命的即将终结。可参看杨奋泽：《孙中山与第一次护法运动》、《内蒙古大学学报》1982年第3期。李时岳、赵矢元：《孙中山与中国民主革命》。