袁世凯采纳了梁士诒的建议，立即将赵免职，初拟由唐绍仪继任，后改为陆军总长段祺瑞暂代国务总理之职，赵秉钧所兼任的内务总长职务，则由次长言敦源代理。
赵秉钧为官多年，常年负责警务，民政，中规中距，没有什么特别劣迹和恶名，他几乎没有杀宋的动机，如果仅以所谓“宋要来做总理，我往哪搁？”这种荒唐理由，似乎是难以服从的推论。
宋教仁在上海遇刺时，赵秉钧正在北京参加国务会议，当时每逢周二、四、六召开国务院例会议，由内阁总理召集，各部总长和秘书长出席，并有秘书作会议记录。相关史料详细记录了赵秉钧在宋案发生后的第一反应，1913年3月21日上午，国务院正开国务会议，国会选举事务局长顾鳌突然闯进会议室向赵总理报告：前门车站得上海来电，宋教仁昨晚在沪车站被人枪击，伤重恐难救云云。这是北京方面得到的有关宋教仁遇刺消息的最早电报。赵秉钧总理大惊失色，当即离席，环绕会议长桌数次，自言自语：“人若说我打死宋教仁，岂不是我卖友，哪能算人？”各总长相顾均未发言。这时，忽然接到通知，袁世凯请赵秉钧总理，赵秉钧即仓皇去见袁世凯。
从这些现场记录来看，宋教仁被刺似乎出乎赵的意外，事先他并不知情。如果他事先与闻刺宋计划，则决不会有此强烈意外之感，以致严重失态。
第一届国会选举，由于袁世凯和赵秉钧们还不知道怎样操控，结果让国民党占了便宜，捞去了近半数的席位，成为国会第一大党。宋教仁踌躇满志，准备进京做总理了。没想到，半路杀出个武士英，对着这位国民党最能干的领袖开了两枪，未来的宋总理伤重不治身亡。消息传开，举国震动，中央政府当然要江苏地方严查，务必缉拿凶手，江苏警察厅也就真的严查，结果还就真的查出了凶手，一步步追上去，发现背后指挥者为应桂馨，并查出了应跟内务部秘书洪述祖和总理赵秉钧的往来函电多件。就这样，赵秉钧有了嫌疑，然后，武士英不明不白地死了，应桂馨不明不白地死了，最后，赵秉钧也不明不白地死了。
行刺宋教仁这件事，唐德刚先生认为不是袁世凯干的，而是底下的人，包括赵秉钧揣摩袁世凯的意思，自作主张。不过，话又说回来了，赵秉钧安排刺杀这活虽然干得不怎么样，但办警察办得还是蛮有成效，连中央首长做的案，地方警察居然都能查出来。
行刺宋教仁这件事，有人认为不是袁世凯干的，而是底下的人，包括赵秉钧在内，他们揣摩袁世凯的意思，自作主张。当然，赵秉钧肯定有事，但袁世凯也脱不了嫌疑。因此，现如今较为通行的说法是“宋教仁被袁世凯指令赵秉钧派人刺杀于上海车站”
何时揭开真谜底
宋教仁在上海遇刺身亡后，上海警方强力缉凶，赵秉钧理应为自己亲自调教的警察队伍感到骄傲。宋教仁遇刺后仅3天，上海警察便抓住了线人应桂馨与凶手武士英，效率之高，令人叹为观止。凶手武士英、谋杀犯应桂馨被捕后，在应夔丞家中搜出赵秉钧给他的密电码一册及密函一件，还有内务部秘书长洪述祖指示应桂馨行刺的函电多件。因此赵秉钧引咎辞去总理职务。
此后，应桂馨从上海越狱逃往北京，向袁世凯索要暗杀宋教仁的酬金和被许诺的官职，袁世凯亲自派军政执法处侦探长郝占一，在京津铁路沿线的杨村，用电刀将应桂馨杀死。赵秉钧对袁世凯这种言而无信的行径和毒辣的杀手颇为不满，一面私自发电通缉暗杀应桂馨的凶手郝占一，一面当面抱怨袁世凯说：“你这样做，以后谁还敢和你共事？”
袁世凯佯装不知推脱罪责，表面上对赵秉仍保持和气，又将赵秉钧改任为直隶总督。但他在心态上已对赵秉钧产生了反感情绪。
仅仅过了10余天，1914年2月27日晨，赵秉钧的私宅中传出一阵阵撕心裂肺的哭嚎。“总督病死了！”消息不胫而走，此时的赵秉钧只有50多岁。
当时，各大报纸的报道是，赵秉钧在天津直隶总督署突然中毒，“腹泻头晕，厥逆扑地”，七窍流血而死亡。更有报纸写的生龙活现，称赵秉钧之死是“1913年受袁世凯指使，布置特务暗杀宋教仁。案情揭露，改任直隶总督。袁世凯为灭口，次年把他毒死”。
赵秉钧死后，袁世凯得知消息，立即下令按照陆军上将例从优议恤，特派朱家宝及其次子袁克文赴天津治丧，并发给治丧银10000元。先后派陆军上将荫昌和秘书长梁士诒前往致祭，并送去一幅祭幛，上题“怆怀良佐”四个大字。袁氏称帝后，追封赵为一等忠襄公。面对如此礼遇，赵秉钧之死真是袁世凯暗中谋害吗？
据有关史料记载，赵秉钧突然死亡，更偏向一种突发的急症。当时的《大公报》称：自从2月以来，赵秉钧一直抱病办公，在应桂馨遇刺后，还曾经多次前往北京晋见袁世凯，之前并无什么异常之事。赵都督过于劳累，怔肿旧症发作，通过医治有所好转。
26日下午，赵秉钧在都督府与手下议事，夜晚，回到私宅。这一天晚饭前，赵秉钧服用一服中药，饭后又开始批阅文件。他的家人提醒他注意身体，但赵秉钧并没有在意。半夜，手下又端来中药请他服用。一切都没有异常。到早晨5点钟左右时，腹中阵阵剧痛使赵秉钧从睡梦中惊醒。他赶忙披上一件衣服，被搀扶着走进了厕所，一阵阵上吐下泻将赵秉钧折磨得头昏眼花。他的家人急忙派人将天津最有名的军医官屈永秋、徐德顺和名医王延年请来，医生连续为其注射了强心针，其间有药力作用，导致赵秉钧脉搏跳动几下，但没有任何根本性好转，3位名医见此也毫无办法，无奈地摇摇头告辞离开。最后赵秉钧在当天上午死亡，其家属、医生等人也都疑惑不解。
很快，多事的民国在新年之初又开始流传一个传言：刚刚在天津死去的直隶都督兼民政长赵秉钧，是被大总统袁世凯暗害致死。
也有人认为，认定赵秉钧是被袁世凯毒死，多少有点过于武断。赵秉钧死于1914年2月26日，离“宋案”（1913年3月20日）将近一年，按照袁世凯雷厉风行的作风，哪有灭口的事情拖上一年的？
赵秉钧死于袁世凯之手的说法本来就是一桩历史疑案，并无确凿证据，所谓事出有因、查无实据而已。真正严谨的史书最多只能以“疑似”作结。其实，如果袁真的处置赵，一则可能是惩处其办事不力，二则担心其手中握有不利于袁的把柄，当然也有“灭口”的考量，出自袁的深思熟虑，是雷厉风行还是须仓猝行事，似乎与袁的真实意图无关
