可是袁世凯当政的北洋初期，实在是个天下大乱的年头，财政的极度困乏仍是当国的第一头痛大事，财政部长换了一任又一任，公债发行了一批又一批，外债也一借再借，民心已丧尽。作为国家银行的中国银行，日子自然也难过极了。况且袁世凯为了对赶方的革命势力，大搞军备，一再令孙多森为之筹办军饷，还抛出“善后大借款”，又派出刺客谋杀了革命党人宋教仁，致使国内形势更加动荡。孙多森自知这个“金融盘子”危机四伏，无心久留，在1913年5月周学熙辞去财政总长职务后，也于6月份辞去了中国银行总裁职务。
可是“树欲静而风不止”，袁世凯与南方国民党人的矛盾终于激化，竟一下子下令罢免了国民党籍的三个都督（广东胡汉民、江西李烈钧、安徽柏文蔚），又以“皖人治皖”的名义，叫孙多森去填安徽都督的“空”，并兼民政长，又授予二等大绶宝光嘉禾章及文宪章，以示宠络。孙多森久在北方，对南方如火如荼的革命形势并未深入了解，于政坛事务远不及办实业来得得心应手，于是糊里糊涂上了老袁的贼船，还差点儿送了命。
他受任后只带了三位秘书（机要秘书方焕经、文秘顾震福、庶务于从龙）和四个随从，共8个人轻装赴安庆就任。巧的是原先的安徽都督柏文蔚也是安徽寿县人，并且在孙家还担任过西席（孙家孙多枚的家塾老师），柏文蔚碍于情面，与之和为贵，交待了职守。但是其他国民党人大为不服，在孙多森上任后的第七天，就爆发了兵变。12月14日，国民党人李烈钧、黄兴、陈其美等分别在江西、南京、上海发动反袁斗争，15日，安徽驻军胡万泰（旅长）在安庆发兵响应，鼓动安徽公民会及省议会要求孙多森辞都督职（仍保留民政长），拥柏文蔚复任都督兼临淮关总司令。16日，都督府被围，孙多森急电袁世凯及陆军部，请求调派第八师即日拔营前来救援，并电请安徽军阀倪嗣冲出任皖北司令。然而，远水救不了近火，安徽已是国民党人的天下，胡万泰还是率兵打入了都督府，囚禁了孙多森及其随从，并扬言要把他们处死，以向袁世凯-。后来由柏文蔚出面调解，以孙之来皖“上命差遣，概不由己”，说“孙多森并无实力，杀之无足轻重，如果放了他，还能取信于天下”等等，终于幸免遇难。
最后由柏文蔚派出楚豫号炮艇，送他们到南京。而安徽方面另由国民党人孙孟戟接任都督。孙孟戟亦是孙氏家族的人，是孙多森的族弟。袁世凯鞭长莫及，未表同意，亦未公开反对，反正孙多森决不能再干了，也就算承认了既成事实。
孙多森回到北京后再也不愿过问政事，不久即赴日本考察实业，数月才归，此后就一心一意地办实业，通惠实业公司、中国实业公司等均是在这一时期创办的。为了使这些公司在资金上得到保障，1916年他又创办了中孚银行。
孙多森从1896年筹办阜丰面粉厂到1916年，创办了许多企业，但几乎每个企业都遇到了资金短缺的困扰，因当时的银行业远远不能适应民族工业发展的需要，放款的数额少而且范围狭窄，利息又非常高。孙多森意识到银行的至关重要，为使自己的企业能“活络”起来，在周学熙的支持下，于1916年11月创办了中孚银行。他自任总经理，他在中国银行时的老搭档聂其炜（上海道聂缉的儿子、曾国藩的外孙）任协理，卞白眉任总稽核。总管理处初设在北京，总行设在上海，另在天津等处开设分行。后来发现总行和总管理处分在二处极不方便，于是把两者归到天津北马路（即解放后天津中国银行的行址），后来又迁到万商云集的上海。
中孚银行为股份制的商业银行，初定资本100万元，后来增至200万元。最初的60万官股是从通惠公司拨来的，其余商股都由孙多森凭他在实业界的影响，陆续招来，其中大多数是孙家和周家的亲戚，以及北洋官僚的亲戚朋友。后来随着情况的发展，中孚银行的股权几乎全被孙家人买去了。聂其炜与孙多森一度合作不愉快，一气之下一走了之，致使银行实权全被孙家人掌握，所以中孚银行初为官商合办的商业银行，后来实际上成了孙氏家族的家族银行，为上海阜丰面粉厂、新乡通丰面粉厂、山东济丰面粉厂、哈尔滨滨丰面粉厂调度资金。这一方面反映了孙多森强烈的家族利益观念，同时也反映了他对官场的厌倦和失望。
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