第1旅的士兵趁机发起冲锋，他们端着步枪，冒着叛军的炮火，冲向叛军阵地。战壕里的叛军试图抵抗，但北洋军的士兵训练有素，战术娴熟，很快就突破了叛军的第一道防线。
与此同时，第2旅迂回至叛军侧翼，发起突袭。叛军腹背受敌，顿时溃不成军，纷纷扔下武器逃跑。北洋军士兵穷追不舍，一路上俘虏了大量叛军士兵。不到三个时辰，朱仙镇就被北洋军攻克，叛军伤亡惨重，残部向开封逃窜。
拿下朱仙镇后，吴佩孚马不停蹄，率军直逼开封。王揖唐和张敬尧得知朱仙镇失守，大惊失色，连忙调整部署，加固城防，同时派人大肆散布谣言，说“袁克定勾结列强，要将河南割让给东瀛，吴佩孚的部队是来帮列强卖命的”，企图煽动百姓守城。
但他们的阴谋并未得逞。吴佩孚的部队进城前，已经将大量传单散发到开封城外，传单上详细揭露了王揖唐勾结东瀛、抢掠百姓的罪行，还公布了中枢的安抚政策。开封百姓本就对王揖唐的叛乱不满，看到传单后，更是人心浮动。许多百姓偷偷打开城门，迎接北洋军进城。
北洋军进城后，严格遵守军纪，不抢一物，不扰一人。吴佩孚下令开仓放粮，士兵们将粮食分发给受灾百姓，还派人安抚百姓，维护城内秩序。开封百姓纷纷跪倒在地，感谢北洋军的恩情，不少青壮年甚至主动要求加入北洋军，参与平叛。
王揖唐和张敬尧见大势已去，率领残部突围，向洛阳逃去。他们知道，洛阳是赵倜的老巢，那里还有一个旅的兵力，或许能东山再起。
吴佩孚岂能放过他们，立刻下令追击。叛军一路向西逃窜，沿途烧杀抢掠，无恶不作。但北洋军紧追不舍，叛军士气低落，逃兵越来越多。行至洛阳附近的龙门石窟时，叛军被北洋军包围。
龙门石窟地势险要，山石林立，叛军占据了有利地形，负隅顽抗。吴佩孚亲自来到前线，观察地形后，决定采取“分进合击”的战术。他命令第1旅从正面进攻，吸引叛军的注意力；第2旅和第3旅分别从两侧的山路迂回，绕到叛军后方，发起突袭。
战斗再次打响，北洋军的士兵奋勇作战，从四面八方冲向叛军。叛军虽然占据地形优势，但军心涣散，根本抵挡不住北洋军的猛攻。张敬尧见抵抗无望，心里打起了退堂鼓。他知道，再抵抗下去只有死路一条，不如投降，或许还能保住一条性命。
当晚，张敬尧趁王揖唐不备，将其捆绑起来，打开城门，向北洋军投降。王揖唐被押到吴佩孚面前时，仍不甘心，高声喊道：“袁克定是乱臣贼子，我等拥立帝制，是顺应天意民心，你们不得好死！”
吴佩孚冷笑一声，下令将王揖唐关押起来，随后率军进入洛阳，控制了整个洛阳城。
这场叛乱，从举事到平定，仅用了十二天。杨度余党核心头目王揖唐被活捉，赵倜的部队被打散，帝制残余势力遭到毁灭性打击。河南各地的叛军残部见主力被歼灭，纷纷放下武器投降，河南局势迅速稳定下来。
同日，中枢技术顾问室在北平东厢房正式成立。
袁克定在成立仪式上说："华夏要强大，必须发展实业和科技。但目前首要任务是稳局，所以科技发展可以采取"顾问室 + 试点"的模式。"
早在三个月前，袁克定就让外交部通过驻美使馆，联系了一批华夏留美学生。
侯德榜是第一个回应的。他在美国哥伦比亚大学获得化学工程博士学位。收到邀请函后，他立即收拾行李，登上回国的轮船。
"华夏需要我，我不能在美国安逸地做研究。"侯德榜在日记中写道。
经过一个月的航行，侯德榜抵达上海，转乘火车来到北平。袁克定亲自到火车站迎接。
"侯博士，欢迎回国。"袁克定握着他的手，"路上辛苦了。"
侯德榜有些受宠若惊："大总统亲自迎接，德榜不敢当。"
"应该的。"袁克定说，"你是华夏的人才，理应受到尊重。"
赵连芳是通过书信回应的。他在美国康奈尔大学攻读农学博士。收到邀请函后，他回信说："我愿回国效力，但希望有一个稳定的研究环境。"
袁克定立即回信："江苏、湖南的农业试验站已为你准备好，经费保证，人员配齐。"
林婉如的回国过程更为曲折。她是少数获得美国护理学博士学位的华夏女性。医院院长挽留她："林医生，你在美国有很好的发展前景，为什么要回一个战乱的国家？"
"正因为华夏战乱，才更需要我。"林婉如说。
她毅然辞职，登上回国的轮船。同行的还有 3 名华夏留美医学生。
李文博是詹天佑的学生，在美国学习铁路工程。詹天佑亲自写信给他："文博，华夏的铁路建设刚刚起步，需要你这样的人才。回来吧。"
李文博看到信后，立即动身回国