然而情况很快逆转。1917年，十月革命一声炮响，把俄国的皇帝也给打倒了。新上台的政府宣布废除沙俄与中国签订的不平等条约，但是对于外蒙古问题，苏俄声明：“外蒙古是一个自由的国家。”意思是外蒙古仍然应该独立。

这个意思在外蒙古当局看来却是不妙的信号，他们慌忙致电北京，表示不要“自治”，要求恢复前清旧制。因为外蒙古“自治”一直依赖沙俄援助，俄国人突然放手不管了，外蒙当局无法维稳。

此时的中华民国总统徐世昌高兴地下令，取消外蒙古自治，废除1913年的《中俄声明》和1915年的《中俄蒙协约》，把外蒙古接收回来。1919年11月，“中华民国西北筹边使公署”在库伦成立，徐树铮率兵驻防外蒙。孙中山发电报庆贺：“徐（树铮）收回蒙古，功实过于傅介子、陈汤，公论自不可没！”

好景不长，过了没几个月，段祺瑞政府下台，徐树铮被通缉，中国军队撤出库伦，外蒙局势再陷动荡。1921年3月19日，牧民出身的苏黑巴托尔和乔巴山领导蒙古人民党，组建了“蒙古临时人民政府”，宣布独立，并同蒙古上层王公势力展开激战。为了取胜，临时政府向苏联求助，5月，苏联红军入蒙参战，7月占领库伦，迫使蒙古王公与蒙古人民党共同成立“蒙古人民革命政府”。

中国政府不承认外蒙古“独立”，但国内军阀混战，谁都顾不上管边界领土问题。等到抗战爆发，大半个中国陷入水深火热，举国抗击的头号侵略者是日本，外蒙古更成了被“遗忘”的土地。从上世纪二十年代一直到四十年代，外蒙古成为事实上的苏联卫星国。

雅尔塔三巨头私分外蒙

迫使国民政府坐到谈判桌前，和苏联商议解决外蒙问题的，还是国民党自身——1941年苏联和日本签订的《苏日中立条约》规定，苏联承认“满洲国”，日本承认“蒙古国”，两块中国领土成为苏日友好的交换条件。这一消息激怒了中国民众，蒋介石必须面对汹涌的舆论浪潮，他授意国民政府外长王世杰发布声明：“《苏日中立条约》对于中国绝对无效。”