立宪无望，谭延闿转而革命，革命胜利后，继任湖南都督，后任国民党湖南支部的支部长。二次革命中先是被逼独立，后又投袁自保。第一次督湘失败，寓居青岛。
在谭延闿等人的领导下，湖南的立宪运动如火如荼，立宪派一次又一次上书请开国会。在湖南立宪派的影响下，河南、江苏、安徽等地的立宪派纷纷派代表赴京上书请开国会，立宪运动在全国范围内迅速开展起来。清廷９年预备立宪期公布后，立宪派甚为不满，认为此举无法遏制一日千里的革命风潮，加速立宪才是正确之举。于是，由江苏谘议局局长张謇倡议，向各省发了通电，组织“国会请愿同志会”，请求速开国会，组织责任内阁。
谭延闿积极响应这一号召，派专人参加了各省立宪派代表自１９１０年１月至１０月在北京的３次联合请愿行动。虽然几次请愿活动最后都归于沉寂，但是这次声势浩大的请愿活动对促进民众的觉醒，开启民众的智慧无疑起了重大的解放作用，同时清政府的消极反应加深了其与立宪党人的对立。他们与清政府之间的裂痕日益扩大和不可弥合。
清政府在日益高涨的立宪风潮影响之下，被迫将预备立宪的期限缩短为５年，预定于１９１３年召开正式国会，在此之前，预先组织内阁。但清廷是以预备立宪之名行专制统治之实。１９１１年５月，“皇族内阁”出笼。立宪派大有被嘲弄之感，极为不满，决定举行谘议局联合会第二次会议，商讨对策。
谭延闿来京后，即被推举为大会执行主席。６月１０日，大会向都察院呈递了亲贵不宜充内阁总理，请实行内阁官制章程，另简大员组织一折，强调“皇族内阁与君主立宪整体有不能相容之性质”，痛切陈词，表达了众多立宪党人要求实行新的责任内阁的态度和决心，但是清廷为了防范权力外移，自然必须让皇族掌握权力核心，所以自然没有回音。不久，谭延闿继续率大会代表再次上书，重申“君主不担负责任，皇族不组织内阁，为君主立宪国唯一之则”的现代民主政治之精髓。结果，清廷一道上谕严厉训斥立宪派，没有做出任何让步。
谭延闿等人激愤难捺，再次针对清政府的骗局，立即以各省谘议局联合会议名义发表了一份宣告全国书，揭露王公贵族们的行径是“名为内阁，实则军机；名为立宪，实则专制”。紧接着，又发出通告各团体书，对“上谕”进行辩驳。立宪派受此重挫，与清政府之间的裂痕日益加大，逐渐放弃了依靠清政府走改良主义的道路。
一次次的请愿和上书活动，加深了立宪党人团结起来、共同斗争的愿望。他们在斗争中越发的感觉到组织自己政党的必要性。１９１１年６月４日，宪友会在北京成立，谭延闿被推选为湖南的负责人，不久又被推选为宪友会湖南支部的干事，走上了有组织、有计划的反清道路。
立宪无望，革命日炽。谭延闿在愤慨和绝望之余日益表现出赞助和支持革命的倾向。他在回到长沙后，日益觉得“对于时势有一种紧急自卫之意”，遂召集谘议局的主要领导人筹划应对之策，大家认为革命已经不可挽回，应及早行动。会后，革命活动秘密展开，谭延闿对革命党人的活动进行了多方面的支持与配合，他不仅掩护革命党人逃脱湖南当局的追捕，而且积极帮助革命党人筹措活动经费和军费。并与焦达峰、陈作新等革命党人合作，开始了立宪派与革命党人共同反清的大联合。
武昌首义的消息传来后，湖南革命党人深受鼓舞，决定于１０月２２日发动起义。１０月２２日，湖南省宣布光复，军政府成立，焦达峰、陈作新分别任中华民国军政府湖南都督府正、副都督，谭延闿任民政部长。他在参加起义的各界代表大会上发表了热情洋溢的讲话，高度赞扬“湖南革命成功是桩大大的好事”，强烈谴责“满清政府腐败，贿赂共行，非亡不可”，并指出了革命的正当性和正义性，“今日民穷财尽，危机四伏，我们若不再革命……中华有亡国之惨”，公开表明了自己的革命立场和政治态度，这对湖南迅速走上革命道路起了重大的示范和带动作用，在军队中，“谭翰林且言之大事可行”的传言，鼓舞了军人的士气和斗志。
湖南革命胜利后，湘西、湘南等地尚不安宁，然而，焦达峰、陈作新二人年纪轻、资历浅，陶醉于初步的革命胜利中，很难服众，无力维持湖南的稳定与秩序。湖南都督府被时人称为“梁山泊”，因此，立宪党人对焦、陈二人的行政管理能力表示怀疑，于是，他们为了分散和限制都督的权力，在原来湖南谘议局的基础上，成立了参议员，谭延闿被推选为院长，负责和掌管参议院的一切事务。但是由于革命初成，新军旧有的习气很难在短时间内改变，各派为争权乘乱大打出手，长沙局势不稳。光复不几日，陈作新、焦达峰即先后遇害。谭延闿在湖南省颇有声望，又是参议员的院长，并且素来与革命党人有密切联系，于是被推为都督，开始了第一次督湘。焦达峰
值得一提的是，在这个过程中，谭延闿第一次表现出了知识分子的软弱，在“众军队往迎谭延闿于舍”时，他竟然“惊悸失色，不知所出”，后来在其母的劝导和说服下，才“奉母命而维持秩序”。
谭延闿上台后第一件事就是安抚人心，维护长沙地区的社会稳定。他知道自己出任都督，事出突然，所以他首先处理了焦达峰、陈作新罹难后的相关事宜，高度赞扬了焦、陈二人“厥功甚伟”，立即派人“以都督礼敬谨殡殓”，并抚恤他们的家属。为了保持社会的稳定，他继续坚持了焦、陈行政时的一系列方针、政策，在人事方面也没有做重大的变动。这使得长沙的社会秩序得以好转，有力地支持了湖南各地的革命。
此外，他继续坚持反清共和的革命路线，通过各种途径，与尚未独立的省份积极联系，策动他们参加革命，积极独立。在他的劝说和影响下，广西、福建、甘肃等省相继独立，对瓦解清政府的统治起了重要作用。
谭延闿任都督后所做的第二件大事就是大力援助和支持湖北革命。根据事前的约定，湖南和湖北在革命中要相互支援和帮助。为此，谭延闿不仅派出数批援鄂部队，直接入鄂作战，积极改善入鄂作战部队的武器和装备，而且设法支持和援助了鄂军大批的军用物资。为了提高前方将士的士气，激励他们奋勇杀敌，谭延闿还积极改善和提高他们的待遇和军饷，虽然武汉保卫战最后失利，但谭延闿的贡献不可磨灭，他对对湖北革命的积极支持和赞助，将永远彪炳史册。
为巩固自己的统治，谭延闿采取了一些有力措施。这是他主持湖南省政以后做的第三件大事。首先，在立宪派、革命派和实力派旧军官之间进行权力再分配，各派都得到了好处，相安共处；撤销副都督、临时参议院和民政部，高度集权于都督。第二，地方政府机构建设方面，重用开明绅士和受过新式教育的知识分子。第三，任命革命党人周震麟为筹饷局局长，负责当时对革命有重大意义的军队的后勤补给工作，使其成为湖南反清同盟中革命党人的总负责，周震麟在谭延闿的许可下，将亡清官僚、豪绅富室、奸商猾贾列为重点筹饷对象，对封建势力进行了一定程度的打击。
谭延闿所采取的一系列维持社会秩序的措施，逐渐维持了自己的统治，巩固了革命成果，革命形势的发展使帝国主义十分恐慌，他们纷纷意识到形势的严峻性，决定共同来“调停”南北双方，胁诱革命党中止轰轰烈烈发展的革命运动，老谋深算的袁世凯充当了帝国主义“调停”的代理人。
谭延闿对袁世凯的武力威胁和政治诱和进行了坚决的反对，声称袁世凯一边和谈一边开展的狡猾行径是在“玩弄民军”，只有先停战才能开始和谈，和谈必须以实行民主共和为前提，否则就只有“决战疆场”。谭延闿甚至选派革命党人“谋杀袁世凯”，以打乱和谈的部署。但是“和谈”仍然在立宪党人中间占了主流，最终，以清帝退位，袁世凯承认民主共和为基础南北双方达成了协议。谭延闿以为革命已经成功遂转而支持袁世凯，甚至在迁都北京的问题上，坚定地站在袁世凯一边，历陈北京适宜定都之要因。
鉴于谭延闿在革命中的积极表现，１９１２年４月，他正式加入同盟会。同年９月被推举为国民党湖南支部的支部长，但这并不意味着谭延闿已经转变为一个彻底的资产阶级革命者，他身上的君主立宪的烙印仍然没有褪去。于是身兼军政府都督、国民党湖南支部长、同盟会会员多重身份的谭延闿在湖南采取了一系列的改革。
首先，裁军整军，厉行军事改革，节省军费和各项开支，统一湖南的军政。但与此同时借整军之机，谭延闿也排除了异己和革命势力。
其次，仿效西方的政府机构，健全立法和司法机构，开近代民主政治之先河。
更重要的是，谭延闿还颁布许多优惠政策鼓励发展资本主义经济，湖南掀起了举办近代实业的热潮。他不仅组织成立湖南军路局，修筑长沙至湘潭的铁路，开湖南人自己修路之先河，而且倡导、鼓励甚至支持和保护一些工矿企业。
正如时人所言：“湖南的工业本来极幼稚。民国元、二年间，一般人士都说振兴工业是救国的第一要着，又是我们湖南的第一要着。正当那谭祖安（延闿）做都督的时候，提了许多的公款来‘振兴工业’。当时的什么实业公司和某项工业筹备处的招牌，到处皆是。有官办的，有商办的，也有官商合办的。”美国学者周锡瑞就指出：“在１９１２年的环境里，谭延闿的政权代表了在中国的开明进步道路。湖南，作为新的国民党（它由同盟会和一系列较少的改良主义政党所组成）的一个据点，使劲地反对袁世凯集中官僚权力和财政经济。都督主动地鼓励资产阶级工业化。在教育、司法改革和禁止鸦片方面做出了重大努力。”谭延闿的执政措施被他称之为“都督主动地鼓励资产阶级工业化”。
１９１３年７月，因“宋教仁案”，反袁的“二次革命”爆发。广大的革命党人包括孙中山从对袁世凯的幻想中觉醒，中华国民“人心鼎沸，国贼国贼之声，震于寰宇”，这无疑增加了孙中山武力倒袁的信心和勇气，致使他迅速走上反袁的道路。袁世凯在数日内罢免由国民党人掌权的南方多省，致使国民党人迅速举起反袁的二次革命之义旗，江西、安徽、福建等省纷纷宣布独立。宋教仁是湖南人，案发后，湖南革命党人情绪激昂，誓死以实际行动告慰革命先烈的在天之灵，孙中山要求谭延闿响应各省独立，起兵反袁，但谭延闿由于自身实力和力量的考量并不愿与袁世凯为敌。因为当时他觉得袁世凯拥有重兵，又获得五国银行团的借款，实力远在湘省之上，即使各省联合，鹿死谁手，亦难预料。
更何况谭延闿是半路出家的国民党员，根底不固，不为国民党领袖所重视，就是讨袁成功，他也不会得到更多好处。南方各省纷纷宣布独立，他们连电催促谭延闿独立，革命派也趁机相逼。在此双重压力下，谭延闿为自保，被迫于７月２５日宣布湖南独立，通电各省“与袁贼断绝关系”，力主“誓灭袁贼，早奠国基”。
虽然谭延闿在“二次革命”中反应迟缓，迟迟不肯表态，但是一旦当他宣布与袁世凯决裂之后，就积极投入到反袁的革命行动中。他不仅做出了周密的军事部署，而且为了增强军队的战斗力，整顿军纪、严肃军风、维持社会秩序，更是发动强大的宣传机器，造成声势浩大的反袁声浪，然而这一切没有改变“二次革命”失败的厄运。
由于讨袁军仓促应战，准备不足，敌我力量对比悬殊，各地讨袁军连吃败仗，二次革命几近失败。在此情形下，谭延闿于８月１３日宣布取消独立，还在致袁世凯的电文中极力辩解道：“此次独立实为保地方秩序起见，现议决即日取消独立，请中央迅速委人接任都督”，“请大总统从严惩办”。
谭延闿手书中山陵碑文
但与此同时，谭延闿为保都督之位，托与自己关系甚好的黎元洪等人向袁世凯说情，并表现出惟袁命是从的姿态。碍于黎元洪的面子，更出于分化、瓦解南方各实力派的需要，袁世凯称“谭延闿（独立）谅非本心”，但“死罪可免，活罪难逃”，仍判谭延闿四等有期徒刑，褫夺陆军上将军衔。后经黎元洪和熊希龄再三求情，袁世凯才将他特赦。
谭延闿的第一次督湘生涯随着汤芗铭成为湖南都督而结束，自此湖南就成为北洋军阀治下的一个省区。
１９１４年２月，谭延闿失望离京，寓居青岛。此时，陆润庠、徐世昌、赵尔巽等人也客居青岛，同是天涯沦落人，谭延闿经常与他们吟风弄月，同游名胜，切磋学问，饮酒作诗，谈古论今，大有重新恢复士大夫面貌的气势，但是他从来没有忽视对国内政治局势的关注，不断积累着复出的资本，寻找着复出的时机，实现他那心中许久的“治国平天下”的抱负。
第一次世界大战爆发后，日本借口对德宣战，发起了对青岛的进攻。谭延闿为避战祸，举家迁到上海，住在赫德路６５号。闲来无事，他每日练字，临麻姑仙坛记共２０遍，并作了长沙辜氏族谱序。此后，谭延闿的书法以颜字为宗，自此之后，他从未间断临摹，所以，书法造诣颇深。据统计，他当时共临摹麻姑仙坛记２０３遍，他的书法俊秀，闻名于世，向他求字的人络绎不绝。黄埔军校大门上的校名“陆军军官学校”几个大字和中山陵碑亭上的“中国国民党葬总理孙先生于此”十几个字，皆出自谭延闿之手。
袁世凯死后，谭延闿二次督湘，颇有作为。段祺瑞任用内弟傅良佐为湖南督军，谭抵抗失败，拍卖大批会产，做好复出准备，经故乡茶陵去上海当寓公。
袁世凯在镇压“二次革命”后，自以为胜利在握，便更加放肆地践踏中华民国临时约法，为其皇帝美梦做准备。湖南的都督汤芗铭作为袁世凯的亲信，充当了他复辟帝制的急先锋。然而袁世凯、汤芗铭的倒行逆施引起了全国人民包括湖南人民的强烈反对和抗争。以孙中山为首的革命势力顺应历史潮流，再次举起反袁的义旗，声势浩大的护国运动因此爆发。继蔡锷在云南举起护国运动的大旗后，贵州、广西、广东、浙江等省相继独立，这给苦苦寻求复出的谭延闿提供了一个良机，于是他毫不犹豫地提笔写了一份致袁世凯的电文，完全没有了曾经的那份唯唯诺诺，大力谴责其复辟帝制“民怨沸腾、亲离众叛、财匮于内、兵祸于外”，督促袁世凯“宣告退位，还之国民”。
汤芗铭在失败已成定局的情况下，也假意宣布湖南独立，但是湖南人民的倒汤之声不绝于耳。在走投无路的情况下，汤芗铭请其兄汤化龙做谭延闿的说服工作，希望谭延闿能出面调停。但是谭延闿觉得出山时机还尚未到，于是半推半就。
１９１６年６月６日，袁世凯在举国讨袁声中忧愤而亡。此时谭延闿认为复出时机已到，于是一面与汤芗铭保持接洽，一面组织和恢复旧部，为东山再起筹措军事资本。旧友黎元洪继任总统，这更使得谭延闿觉得复出有望，黎元洪在继任总统之后，以总统名义于８月１日任命谭延闿为湖南省长兼督军。谭延闿闲居两年之后东山再起。８月２０日，回到长沙。２２日正式就职，第二次督湘，从而结束了为期三年的下野生涯。
谭延闿主政后，借鉴第一次督湘失败的教训，同时面对段祺瑞武力统一中国的熊熊野心，重视军事力量的培养和部署。他利用段琪瑞内阁的裁军方案，在革命党人黄兴的支持下，重新改编湘军，排除异己，培植亲信赵恒惕部，牢牢掌握了湖南省的军权。同时针对改编后的军队，加强军事训练，增强武器装备，严肃军纪和军风，提高士兵的待遇和军饷。改编后的湘军战斗力大为提高，在谭延闿的指挥下，清除了湘西、湘南的匪患，使边陲之地的社会秩序大为好转。
因长期战乱，湖南省的文化教育事业遭到了严重的摧残。谭延闿上台后，花大力气抓兴学育才工作。
首先，重视师资队伍的建设，重新检定全省各校教师的资格，辞退不合格教师。为了使教师安心从教，谭延闿多次下令不许各校教师在社会各界兼任任何性质的职务，主张教师应该以教学为天职，不应搞第二职业。同时合理安排已经毕业的师范生，充实各地的师资力量。
其次，查勘各校的损失情况，以各校损失之多少，分为甲上、甲中、甲下、乙上、乙中、乙下、丙等及不列等７种，根据各校受损的实际情况分期予以赔偿。
第三，奖励留学。选派优秀学生赴外国深造，并形成制度，为了吸引大量的留学生返湘，谭延闿从经费上对留学生做出了重大的支持，他曾明确表示蒋廷黻等１４人“准补官费款即寄，希转令知照”。
振兴实业，是谭延闿此时的又一个工作重点。兴办实业学堂，并予以资金和技术设备方面的照顾，培养了许多真才实学之人。这些人才在走上工作岗位以后迅速把在学校所学的知识运用到实践中，推动了湖南省实业的振兴和发展。推动丝业、茶业和航运业的恢复与发展也是谭延闿振兴事业的重要内容。
兴办矿业，是谭延闿振兴实业的重中之重。湖南矿藏丰富，锑、铅、锌等甲于全国。谭延闿在委托专员调差湖南矿务的基础上，重点制定了新化锡矿山、常宁水口山铅锌矿的开发方案。同时力争湘矿省有，改组矿务局，改变矿务的管理办法，健全矿务制度，派驻矿警保护矿山，防止匪患，这些措施得力，行之有效，不仅原有矿山得到恢复和发展，新的矿山和矿业也不断出现。正如湖南大公报所言：湖南实业迩来渐有起色，如华昌炼矿公司、光华公司投资之踊跃，实出吾人意料之外，近闻又有组织自来水公司及承顶纺纱厂者，此实吾湘实业前途之光也。
值得一提的是，在谭延闿第二次督湘期间，他的宏图计划中还有查禁鸦片这一重大内容。他不仅亲自部署鸦片的整改部署，主持制定了湖南全省禁烟查缉章程，使禁烟运动确实有法可依，而且还与邻省通力合作，共同查办大案要案，因而禁烟运动颇有成效。
另外，输出茶叶，发展对外贸易也是谭延闿振兴实业的内容。谭延闿不仅亲自拟定和颁发输茶之法，而且广开言路，要广大人民群众建言建策。对外贸易的迅速发展，增加了全省的财政收入和外汇，财政收支严重脱节的局面得到缓解。
谭延闿的发展教育和振兴实业的活动取得了一定的成效。但与此同时，由于没有处理好各方的利益关系，有的地方和部门借发展之名搜刮民脂民膏，致使社会矛盾仍比较突出，各地罢工、罢课、罢市等反抗斗争时有发生，谭延闿的统治事实上并不稳固。据不完全统计，在谭延闿第二次主持湖南省政时，各地发生的工人罢工、学生罢课、商人罢市有２０余起之多，人民群众的反抗影响了谭延闿的统治，这是他第二次督湘迅速结束的一个重要原因。
除了对内采取多种措施巩固统治外，谭延闿鉴于湖南在历次南北战争中所处的重要战略位置，采取了“南北依违”之策，以抵抗南北军阀对湖南的染指。傅良佐
他通过厚葬革命元勋黄兴、蔡锷，声讨张勋复辟，维护民主共和等方式以取得南方革命势力对其的谅解和支持。以“湘人治湘”之策来拒段祺瑞对湖南的控制，但狡猾的段祺瑞接过了谭延闿“湘人治湘”的口号，派其内弟，同是自己的嫡系的傅良佐任湖南都督，同时为了避免大的震荡，保留谭延闿湖南省长的职务。傅良佐在就任之前，为缓和湖南人民的反抗情绪，发表了所谓的“治湘三大方针”：（一）湘人治湘；（二）军民分治；（三）不带北兵入湘。
段祺瑞的易督令下达后，谭延闿请熊希龄设法使段祺瑞收回成命。段祺瑞却言：“谭省长清亮淑慎，勤政爱民，唯军旅非所素娴，故以民事专畀。今日文人不能将兵，已为各国通例。为军事计，为湘省计，为祖安计，皆以专办民事为宜。湘俗强悍……善用之则为劲旅，以卫国家，否则逾越恒轨，以资扰害，尤非知方通变之才，不能控制统驭。湘省易帅，良非得已。”熊希龄退而提议“督、长不同城”，督军傅良佐驻岳州，省长谭延闿驻长沙，但段祺瑞怎么可能改变这一酝酿已久的主意呢？
口舌无效，谭延闿决定以武力对抗。由于亲信赵恒惕回乡守制，其他各军大多事实上已经投靠北洋军阀，一些人则反对用兵，军心不齐，士气不振。谭延闿便求助于陆荣廷、唐继尧等西南军阀。虽然陆荣廷表示“湘桂唇齿相依，你如果要干，我一定支持，惟力是视”，唐继尧则言：“湖南为西南的门户，万不可放北兵一兵一卒进来，滇军有一师在韶关，可以随时入湘增援。”但实际上，二人援湘热情并不高，各怀鬼胎。而这时，北洋军则浩浩荡荡地进驻湖南，西南援军又迟迟不到，谭延闿明显处于劣势，无奈之下，只好表示欢迎新督军。但他仍然化被动为主动，以退为进，把自己的亲信林修海和刘建蕃部调往湘南和湘西以示退却，借以向段祺瑞表明自己并无抗拒北军进驻之意。
谭延闿在卸任之前，拍卖大批会产，用以扩充军费，作卷土重来的准备，并提出一部分馈赠文武官吏，以收买人心。谭延闿离职时，各级长沙官员全体向北京政府提出辞呈，表示“与畏公共退进”。他还专门从湖南教育基金里拨出一笔专款，给总务厅长林伯渠、教育司长熊知白、交涉科长陈寅恪三人作赴美留学费用。
谭延闿“做惯了婆婆，做不了媳妇”，在傅良佐到长沙就任前，就于１９１７年９月１日向北洋政府辞去湖南省长职务，取道茶陵老家再次避居上海。谭延闿的二次督湘就这样无可奈何地结束了。
谭延闿第三次督湘，顺应时局鼓吹“自治”，活动搞得轰轰烈烈。他为毛泽东的“文化书社”又题名又剪彩，好不热闹。亲信赵恒惕反戈一击，内忧外患，他被迫隐居上海。
段祺瑞上台后，对内公布“三不”施政纲领，即“一不要约法，二不要国会，三不要旧总统”，实行专制独裁统治。段祺瑞“一手遮天，目无余子”的独裁作风，使孙中山大失所望，“规复约法，尊重国会”已无望，“重陷天下于纠纷”。于是，他南下广州，组织护法军政府，联合西南军阀拟“出兵八十营分组五军……克日三路入湘”。北洋军阀因为战线过长，兵力有限，加上失去人心等因素，一时难以取胜，护法联军在湖南大败北洋军，湖南都督傅良佐、省长周肇祥仓皇出逃。
北洋军在湖南的失败，加深了直皖两系军阀的矛盾，段祺瑞被迫辞去国务总理的职务。在湖南无人主政的情况下，谭延闿的旧部致电北洋政府，请求谭延闿回湘主持大计：“现省城秩序虽幸稍复，而主持大政，端赖得人。前谭都督延闿两次莅湘，军民爱戴，以回原任就熟驾，轻另易生人，终非湘福。”时任总统的直系军阀冯国璋在无法应对局面的情况下，于１９１７年１２月８日，特任谭延闿为湖南督军兼省长，借以分化湘桂两军。
谭延闿虽远居上海，但一直在伺机重执湘省大权。他认为此时回湖南时机还不成熟，坚不就任。他于是以北军一律撤出岳州；驻湖南的桂军由湘省长向谭浩明直接交涉退出湘省，政府不得干涉；中央拨巨款，维持湘省市面；湖南原有陆军两师，仍照旧募集；担任本省防务等５项苛刻条件回绝了冯国璋的“美意”。不久，皖系军阀张敬尧因在与吴佩孚的战争中立下汗马功劳，遂被段祺瑞任为湖南督军。张敬尧到达长沙后，“纵兵殃民，杀人放火，无所不为，人称第七师为‘披着军衣的活强盗’”，该师第五团“白天是兵，夜晚是匪”，鱼肉乡里，民愤极大。
在护法联军屡屡失利，湘桂矛盾不断激化的形势下，陆荣廷想到了谭延闿，想凭他的资历以及与湘军将领的渊源，缓和湘桂矛盾。此时，孙中山因受到陆荣廷、唐继尧等军阀的排挤，于５月２１日愤然离开广州赴上海。谭延闿认为南北必将议和，自己重回湖南的时机已经成熟，便于１９１８年４月从上海启程赴广州。
广州是谭延闿年幼时的生活之地，故地重游，感慨万千，即兴作诗曰：二十年前叠鼓声，今来仍向耳边鸣。旧人老尽长堤改，怅触平生是此行。
几日后，谭延闿离粤赴桂，经南宁于４月１９日在武鸣会见了陆荣廷。两人经过反复商议，决定重建湘桂联合战线，利用直皖两系军阀之间的矛盾，联直反皖。随后，谭延闿路过广西临桂，说服曾经的好友张其昀，与他共谋大业。５月中旬，谭延闿与张其昀等人到达柳州。６月，谭延闿在湘军将领赵恒惕等人的拥戴下，与张其昀等人正式到达湘南境内的永州。这一路的舟车劳顿使谭延闿更感前途渺茫，胜利无望。有诗为证：远道无消息，传闻有是非。冥冥真镇负，惘惘独来归。白首盟犹在，丹心愿已违。愁心同绿水，无语对斜晖。
而此时，吴佩孚率领的北洋军正打算由衡阳进攻零陵。驻扎该地的多数湘军将领都主张退守永州城下寻求出路。张其昀坚持亲自率领３００人守城，布置疑兵，“令诸军从春后退”。这样两军对峙，谁也无法往前推进一步。
为了早日扫除障碍，重返湖南政坛，谭延闿在与陆荣廷等人反复商量之后，决定派张其昀到衡阳与吴佩孚谈判，最终于６月２５日正式签订停战协定，７月３日，吴佩孚主动派人参加在衡阳由谭延闿亲信张蒲廷、吕蒲生、萧仲祁等人发起召开的各界人士罢兵息争大会，为期数月之久的战争结束，湖南的混乱局势趋于好转，谭延闿也因此被广州护法军政府任命为湖南督军，挂着“在野督军”的旗号，在湘南与张敬尧对峙。
谭延闿虽然挂着“在野都督”的招牌，但毕竟名不正、言不顺，因而只能偏安湘南一隅，生活并不顺心。恰逢期间，自己的妻子方氏又病逝，这对谭延闿的打击是重大的，更重要的是，眼看入主湖南无望，这给权势欲望极强的谭延闿造成的苦闷可想而知。
但作为湖南２００余年来仅有的一个会元，谭延闿绝非等闲之辈，他迅速调整好自己的状态，从苦闷、无奈中走出来，积极为第三次主政湖南做准备。他利用北方直皖两派系之间以及孙中山与桂系军阀之间的矛盾尖锐化之际，采用合纵联合之术，网络各方相关势力，培植亲信。他借机挤走了程潜，其亲信赵恒惕迅速与程潜断绝关系，按照谭延闿的意思，指责程潜与北洋军暗自勾结，“破坏西南大局”，谭延闿顺势在部分湘军将领的拥护下，成了湘南湘军的唯一统帅，并以总司令的头衔统帅湘军。
另外，谭延闿在西南桂系军阀的支持和默认下，借湘西镇守副使兼第五区司令周则范被杀一事，出兵统一湘西，大大扩展了自己的势力，壮大了自己的声势。
在逐步收复湖南失地的同时，谭延闿还针对南北议和的情况，不断致电北洋政府和南方护法军政府的要员，表示自己对时局与和谈的意见，为政治上东山再起攫取资本。
张敬尧在湖南采取极为残酷的反动统治，不仅出卖工矿利权，横征暴敛，搜刮民财更是不在话下，更重要的是他严厉镇压反帝反封建的五四运动，湖南人民的愤怒如打开闸门的洪水一发不可收拾。在“五四”风潮的影响下，他们掀起了声势浩大的驱张运动。谭延闿深知张敬尧是其统一湖南的最主要的敌人，于是他顺势参加到声势浩大的驱张运动中，不仅积极支持全省民众的请愿、罢课、罢工，而且主动与吴佩孚、陆荣廷等军阀联合驱张，甚至在时机成熟时，以６０万元的军费换取吴佩孚的支持，使其主动从湖南撤军，吴佩孚的撤防使张敬尧陷入孤军奋战的境地，没有抵抗多久，张敬尧便仓皇逃往湖北。紧接着，驻扎常德的冯玉祥部在常德商会凑足了１０万元的开拔费后，也撤到了湖北境内。自此，湖南全为谭延闿的军队占领。
张敬尧
１９２０年６月１７日，身兼督军、省长和湘军总司令三职的谭延闿风风光光地回到长沙，开始了他的第三次督湘。
然而谭延闿第三次督湘的日子并不好过，于是他在继承前两次督湘经验教训的基础上，采取了一系列的措施，巩固自己的统治，力图使民穷财困的湖南恢复元气。他推行严厉的军事统治，为了挽救濒于崩溃的财政金融形势，他置人民的生活困境于不顾，大量发行公债票，搜刮民脂民膏，为了寻求外国的支持，崇洋媚外，但是鉴于他本人的政治态度和湖南本已恶化的财政经济形势，他所采取的措施，没有收到很大的成效，反而更加剧了社会矛盾，引起了人民的反抗。
值得一提的是，谭延闿在第三次督湘期间，采取的最重要也是导致其下台的关键一步就是湖南自治。
谭延闿上台之前，湖南周边各省已相继掀起了“民治”、“省治”的热潮，如以毛泽东为首的新民学会会员反复讨论“驱张”以后湖南应当实行自治的问题，他在湖南人民的自决、湖南改造促成会复曾毅书等文中，突出强调“湖南的事，应由全体湖南人民自决之”，反复声明“湖南者湖南人之湖南，湖南人不干涉外省事，外省人亦切不可干涉湖南事，有干涉者乃抵抗之”。
旅居外省的湘籍人士彭璜也发表改造湖南宣言，认为要使湖南免于北洋军阀和西南军阀的侵扰，必须要“湘人事湘人自决，以后南北武人一律退出湖南境地以外”。而湖南人民因连年遭遇北洋军阀的残暴统治，希望能恢复民气，实行湖南自治。谭延闿在各种舆论的鼓励和促使下，认为实行自治对他的第三次督湘很有利，遂决定利用民意，为“湘人着想”，与南北军“划疆而守”，实行自治。
７月２２日，谭延闿向全国发出“闿电”，谓：“民国九年，内争不息，日言国家和平，而战祸日渐扩大，与和平相去日远，推源祸始，皆由当国武夫官僚蹈袭前清及袁氏强干弱枝政策，强以中央支配地方。……引起恶战剧争。盖民国之实际，纯在民治之实行；民治之实际，尤在各省人民组织地方政府，施行地方自治，而后权分事举，和平进步，治安乃有可期……鄙见以为，吾人苛有根本救国决心，当以各省人民确立地方政府，方为民治切实办法。……闿及全省人民，久罹锋镝，艰困备尝，欲为桑梓久安之谋，须有根本建设之计，原本湘民公意，决定参合国会讨议之地方制度，采用民选省长及参事制，分别制定暂行条例，公布实行”。
这份通电可谓言辞诚恳，它从湖南人民免于战祸，渴望修复民气的愿望出发，绘制了一幅联省自治的美好蓝图。为免于陷入孤掌难鸣的地步，谭延闿还致电西南军阀陆荣廷等人，劝其实行“粤人治粤”，这几份电文一出，就得到热捧，一时间联省自治之声不绝于耳。
各个方面都对谭延闿的这个主张表示了高度的认同和附和。熊希龄以旅京湘绅的名义致电谭延闿：“闿电为根本之言，洞中肯要，非此不足以救湘救国救各省”，并请梁启超起草了湖南省自治大纲和湖南自治根本法，希望谭延闿“本自决精神，途由本省制定根本法，其成立手续，则由省教育会、商会联合动议，集多致人之连署，选出代表、草定自治法，再照欧美各国先例，交由全省人民总投票表决”，对谭延闿的支持可见一斑。旅沪湘人组织了“湖南改造促进会”，号召湘民“奋起自生”，提出“以湖南地域之文明，湖南应自负其创造之责任”的自治宣言，支持谭延闿。
在省内外的一致赞同、支持、呼吁和敦促之下，谭延闿于９月１３日以个人名义兴致勃勃地邀集在湘的官绅名流和省议会议员３０多人在湘军总司令部召开了所谓的“自治会议”，决定由省政府１０人，旧省议会１１人组成湖南省自治法起草委员会。随后省议会还以民意机关自居，组织了“自治研究会”。湖南社会顿时充满自治的空气。毛泽东的“文化书社”应时而生，谭延闿不仅为他书写了“文化书社”的匾额，还为书社的开业剪彩。岂料日后毛泽东成为“共匪”，成了自己的敌人。当毛泽东率军进攻长沙城时，时任南京国民政府行政院长的谭延闿，不禁长叹：“唉，早晓得会这样，当初我去剪什么鬼彩哟？派两个兵把毛泽东一抓，何至今日劳师动众？”
然而，好景不常。不久，谭延闿就对自治不甚热心，而他伪自治、包办制宪的面目也日益暴露出来。为此，社会各界人士进行了强烈的抨击和谴责，其中以毛泽东的见识最为深刻和精辟。他指出：“所谓湘人治湘，仍是一种官治，不是民治，故‘湘人治湘’一语，我们根本要反对，因为这一句话，含了不少的恶意，把少数特殊人做治者，把一般平民做被治者。把治者做主人，把被治者做奴隶”，对谭延闿的批判可谓一针见血，一语中的。
但谭延闿根本无视人民的正义呼声，完全不理会人民对自治的正当意见。于是湖南的工农商学兵各界爆发了声势浩大的请愿示威活动，谭延闿在强大的民情舆论的压力下，被迫同意各团体公举代表共同起草组织法，但却担心这样做会失去对整个过程的控制，于是便组织“自治期成会”和“湖南湘西善后协会”等御用团体，强奸民意，混淆视听，在做好一切准备工作之后，他邀请长沙各公团及制宪请愿代表召开联席会议，试图通过仍由旧议会起草的湖南人民宪法会议组织法，但遭到各界人士的一致抵抗和反对，逐渐陷于自己精心设计的陷阱中。
内忧尚未解决，昔日的盟友也背叛了谭延闿。１０月下旬，桂系军阀被滇、粤军击败，陆荣廷、岑春煊等人宣布取消“西南自主权”，与此同时，北洋政府也下达了所谓的统一令。对此，谭延闿感到十分惶恐，他认为南北对峙的局面一旦结束，“联省自治”就会陷于孤掌难鸣的境地。但他仍故作镇定，不放弃促成私办省宪的活动。１１月２日，谭延闿率湘军全体官兵发出宣言：反对岑春煊等人自行取消广州护法军政府，重申其湖南自治的主张，并打算将这一主张进行到底。他声称：“湘草主张与西南护法各省一致，一切问题须由公开和开会解决”，“湘人实行自治，以树联省自治之基，不受任何方之干涉，亦不侵略何方。如有横加侵略者，必以正当对付。”
赵恒惕
外援依靠不成，谭延闿只好自己加快动作，迅速完成自治的过程。于是，他在没有召开各界公团会议的条件下，擅自命令旧省议会按照自己在１９１３年第一次督湘期间所定的旧法进行所谓的“选举”，并恢复各县在１９１３年存在过的县议会。之后，旧省议会便在谭延闿的授意下，赶制了宪法会议组织法，在迅速完成“制宪”之后，谭延闿故作姿态，于１２日通电召开各公团会议，征求他们对已经制定的宪法会议组织法的“人民意见”，并以三天为限，要求各地将意见反馈到省议会。此举遭到了各界的反对，谭延闿包办制宪、假自治的面目彻底暴露，大规模的请愿和示威活动不断，谭延闿疲于应付。
更让谭延闿腹背受敌的是曾经自己着力培养的亲信赵恒惕，此时利用社会上的“倒谭”呼声，逼自己下台。
湘军内部本来就派系众多，内部矛盾此起彼伏。此时，这种矛盾已经达到了白热化的程度。早在刚入湘南时，谭延闿曾表示自己回湖南是与广大将士同甘共苦、拯救万民于水火的，“将来打完仗，军事交赵（恒惕），民事交林（支宇）”，自己决不贪恋权位。然而，谭延闿上台后却自食其言，不仅自己身兼湖南都督、省长、湘军总司令等实职，紧抓权力不放，而且谭派的将士也组成“马嘶团”、“元勋派”身居高位，这引起了赵、林等人的不满。国民党人周震麟策动湘军的实力派程潜反谭激化了程、谭之间积累许久的矛盾。之后，谭延闿借“湖南自治”之机，一手包办制宪，遭到湖南各界的反对，更为赵、林、程倒谭提供了有利时机。
１１月１３日，反谭的程潜部军人以军饷之名发动平江兵变，枪杀谭派军官，并发出了“除宵小，清君侧”的通电，一时社会上人心惶惶。谭延闿派兵讨伐，省城兵力空虚，赵恒惕乘机逼驾。
谭延闿为了维持自己的统治，表面上同意与各派商议，召开湘军各派军官会议，并以“还政于民、废除督军、民选省长”为名试图换取民众的支持，甚至把最重要的兵权让与赵恒惕，然而这丝毫无助于矛盾的解决。赵恒惕表面上超然于谭、程矛盾，对湘军总司令一职表示“不愿私相授受”，实际上却早已在做倒谭的准备，暗自派出多股亲信部队进入省城“维持秩序”。
面对内忧外患的情形，谭延闿深感已无招架之功，无还手之力，但多年的官场经历，使他十分迷恋权位，所以仍试图做最后的挣扎，他希望曾经的亲信赵恒惕能挽留他。不仅赵恒惕，曾经的旧部曾继梧、鲁涤平都敦促谭公“退职”，谭延闿在绝望和走投无路之际，被迫向省议会提出辞职咨文，于１１月２３日宣布“本人即日离职，去沪养病，湖南事另举贤能继任；省城秩序重要，请赵师长维持”。２４日，赵恒惕接替湘军总司令一职，出面“维持秩序”。２５日，林支宇任临时省长。
下野的打击对谭延闿暂且不说，恰逢此时，谭延闿之妻方氏病逝于上海，其灵柩正由人从上海送回家乡湖南安葬，谭延闿请求赵恒惕宽限他几日离湘，以便他料理夫人的丧葬事宜，但赵恒惕深怕中了谭延闿的缓兵之计，没有同意。谭延闿后来常把这件事“引为生平大恨”。几日后，谭延闿离湘赴沪，重新过起寓公生活。
谭延闿这次督湘仅半年时间，虽然煞费苦心，采取诸多措施，但终究无所建树，树敌颇多，不仅亲信赵恒惕与之决裂，失去强大的军事依靠，而且引起了万民的公愤。在其离开长沙时，不少商民用湖南省政府发行的纸币粘成“万民伞”，夹道欢送，以发泄他们因纸币贬值而导致倾家荡产的怨气。谭延闿短暂的第三次督湘就这样落下了帷幕。
