是金子在哪儿都会发光，段祺瑞对这个年轻的幕僚很是赏识，将他送往日本学习军事知识。东渡日本后，徐树铮先后在振武学校、日本陆军士官学校学习。学成归国，徐树铮被分往陆军第六镇担任军官。不久，辛亥革命爆发，段祺瑞担任中华民国的陆军总长，徐树铮被任命为军学司司长，后又升任陆军次长。
早在辛亥革命后，外蒙古就一直被俄国掌控，外蒙王公贵族都一直想要回到中国。然而，外蒙的喇嘛集团对回国之后的利益同贵族集团产生巨大矛盾。1919年，徐树铮受段祺瑞委派来到外蒙古，肃清了外蒙古的敌对势力，加强了外蒙古和中国的联系，最终这片上百万平方公里的地区回归中国。可惜徐树铮为人较为狂妄，在官场上有许多看不惯他的人，段祺瑞被迫下野之后，徐树铮遭受政治对手打击，无奈逃亡日本。
1925年，徐树铮秘密回到中国，并来北京见到段祺瑞，段祺瑞让他快快离开，朝局动荡，自己保护不了他。正值徐树铮离京之际，有人告诉他，一旦离开，就会遭受暗杀，徐树铮知道后不以为然，仍准备离京。果不其然，在他离开的途中就被冯玉祥派遣人马杀害。
