蓝天蔚在烟台设立了北伐军根据地，并立即命令部队星夜兼程，分兵袭取了山东境内的登州、黄县，打通北洋门户。他在烟台发表宣言，庄严宣布：北伐军不日将开赴东三省攻略各地，东北将“克日光复”。为给北伐军登陆作战创造有利的条件，蓝天蔚亲自乘船到大连，将当地各支分散的革命力量统一组织起来，并布置各自分担的任务。在军事上，蓝天蔚派海容等舰只轮番在营口等处海面游弋，进行示威，牵制清军兵力。在外交上向日本关东都督发出照会，保持中立，“切望贵国确保南满铁路之中立，对民军及清军，均应一律同等对待。”
在进行政治、组织、军事、外交等多方面的准备之后，1月底，蓝天蔚接到临时政府陆军总长黄兴电令：“京师今已孤立无援，请贵军迅速依据预定计划，实行进兵北伐。”蓝天蔚当即下令，由海容舰掩护三艘运输船，送北伐军前往黄河北岸的花园口海面，作登陆的准备。他本人于31日乘永田十九号轮到大连亲自指挥。2月1日夜至2日晨，蓝天蔚指挥的北伐军主力分别在辽东半岛的貔子窝、花园口、大孤山、安东等处同时强行登陆。在当地民军的密切配合下，北伐军与清军展开激烈的战斗，清军连遭重创，节节败退，溃走庄河方面。2月4日，清军试图反扑，结果反遭民军有力反击，清军大败，统领被俘。蓝天蔚发布告示，针对反动政府对人民强征苛捐杂税，宣布“免税令”，下令将民国元年以前积欠的“地丁钱粮，一概豁免。”在安民告示中，他又宣布了革命宗旨“建立共和政体，人民永保安康。”2月6日，北伐军占领重镇瓦房站，群众高呼“中华民国万岁!”2月10日，北伐军占领庄河厅城，商店、民宅纷纷悬挂革命军旗帜，庆祝胜利。
由于蓝天蔚率师北伐，粉碎了“勤王军”南下的计划，粉碎了清廷偏安东北的幻想，使垂死挣扎的清王朝更加陷入腹背受敌的困境。在北伐军浴血奋战长城内外，连战连捷之际，2月12日，清帝被迫宣布退位，延续了二千多年的封建帝制终于结束了。
十、 毁家纾国 维护共和
南北和议告成，袁世凯窃取政权。身临革命战争前线的蓝天蔚，接到临时政府陆军部的电报，指令北伐军停止进军，撤回烟台，等候改编。蓝天蔚眼见清朝政府的封建官僚们又纷纷在五色旗下获取高官厚禄，而百姓们依然在痛苦中熬煎，他的救国救民的理想成为泡影，心中充满了悲愤。
蓝天蔚向临时政府寄上辞职书，回到南方，客居沪杭。他怀着抑郁的心情，悠游于西子湖畔，观赏六桥三竺的景色，“论者以韩蕲王拟之”。3月，唐绍仪组阁，任蓝天蔚为海军总长，蓝拒绝在袁政府中担任任何官职。蓝因建立民国有功，于民国元年l0月被授于陆军中将加上将衔，并由国家资助出国游历。
蓝天蔚经日本转赴欧美各国考察政治、军事，他综观各国政教得失，虚心向各国学习治军、治国的经验，并将所得记录下来，抒发自己的意见，写出许多建议，期望回国后向政府提出，以图民富国强，对祖国有所贡献。1914年蓝天蔚回国，这时的袁世凯政府正推行专制独裁政策，蓝的建议自然被束之高阁，“时论惜之”。
还在北伐军撤回烟台时，蓝天蔚已预料二次革命必将会发生，故将部分枪械藏于上海新舞台。二次革命期间，蓝本人虽在国外未归，但所藏枪械为袁世凯军警搜获，蓝归国后以此而坐罪。后得陈宦说情方免于难。此后，蓝天蔚被委为将军府参事、将军府将军。1914年10月受勋四位。
1915年，袁世凯密谋称帝，“恐革命诸子有异议，对蓝天蔚侦伺颇严”，蓝“佯装饮酒赋诗，悠游玉泉山水间”，暗中伺机潜回湖北，占三县宣布湖北独立。次年，与豫军总司令王天纵等组织讨袁联军，事败，退夔州，愤欲自戕，以未中要害得不死。蔡锷发动“护国运动”，3月22日，帝制撤消，5月，北洋政府加封蓝天蔚为达威将军。
1917年张勋复辟，时蓝天蔚寓居津沽，急赶往小站，召集原东北旧部吴大洲部下旅长解利民等，对他们说：“群贼方张皇京师，四方未有应者，曷亟讨之，奠定国家指顾间事耳！”解旅长等愿听指挥。为了招募军队，筹措饷械，蓝天蔚变卖了自己的全部家产，又负债借来许多钱款，将全部用来充作部队的军费。蓝天蔚毁家纾国的爱国行动深深打动了每一个将士的心，许多有志之士在天蔚的感召下，纷纷参加讨逆队伍。
这时，段祺瑞利用全国人民反对复辟的心理，在马厂起兵，组成“讨逆军”，有感兵力不足。蓝天蔚从大局出发，为不使分裂，决定不另树一帜单独行动，遂令自己募集的军队悉数加入段的“讨逆军”，后因看出段的阴谋，遂离开天津回到湖北家乡了。
十一、 鄂西组军 举旗护法
1917年9月，孙中山南下护法，在广州成立护法军政府，掀起了轰轰烈烈的“护法运动”。蓝天蔚又看到了希望，他坚决拥护和支持孙中山，积极投身到这场为维护民主共和政权而战的革命运动中来。他按照孙中山的布置，前往福建、浙江、陕西、河北、辽宁等地，积极与各地志士共商护法大计，协助南方护法军政府。天蔚声明反对北洋政府的“统一令”，与北洋军阀展开了坚决的斗争。
10月，恼羞成怒的北洋政府下令通缉蓝天蔚，说他：“受孙文伪令，勾结刘景双、顾鸿宾、马梅龙、金鼎臣等，分途四扰，贻害西北，应即褫夺原官，着各省督军省长，务获严惩”。 11月，蓝天蔚南下广州，参加南方军政府的工作。
