軍需主任將武器運回去一個月，革命軍出師北伐，作為先鋒的第四軍獨立團和第七軍向湖南進發(fā)，迅速攻占了長沙，隨后揮師向著武漢進發(fā)，左縱隊（第8軍）和右縱隊（第4、第7軍）攻取岳陽、平江，直指武漢；第2、第3軍、獨立第1師和第5軍第46團集結(jié)醴陵、攸縣等地，對江西警戒，掩護北伐軍側(cè)背安全；黔軍改編的第9、第10軍從湖南常德地區(qū)進取湖北沙市、荊門，相機占領(lǐng)宜昌、襄陽；第6軍和第1軍第1、第2師為總預(yù)備隊。

    北伐大軍相繼入湘，分成左，中、右三路，向湘北直軍發(fā)動進攻。8月19日，中央軍向汨羅江北岸發(fā)起進攻。右縱隊第4軍進攻平江，其右翼第10師從托田渡汨羅江進占肥田，左翼第12師借其掩護，由白雨湖渡汨羅江，一部向天岳山、魯肅山實施佯攻，一部向平江城東北攻擊前進，經(jīng)過激戰(zhàn)，守軍由北門退入城內(nèi)。獨立團向平江城東門猛攻，擊退守軍，攻入城內(nèi)。平江守軍1個旅被繳械。與此同時，右縱隊第7軍第1、第2旅分別占領(lǐng)浯口、黃塘后，在將軍坪擊退頑抗之?dāng)常�迅速向張家牌前進。第8旅猛攻將軍山，遭守軍反擊。第7軍使用預(yù)備隊從兩翼投入戰(zhàn)斗，擊退守軍，攻占張家牌。左縱隊第8軍于同日渡過汨羅江后，未遭抵抗，即分別占領(lǐng)長樂街、黃谷市。之后，左右兩個縱隊乘勝前進，至8月22日連克岳陽、通城、羊樓司等地，開始進入湖北境內(nèi)作戰(zhàn)。在此期間，吳大帥率部協(xié)同奉軍在直隸南口等地將革命軍擊敗后，調(diào)兵南下，親率湖北暫編第4師和陸軍第8師于8月25日抵達漢口，令自岳陽、通城敗退的湖北暫編第1師和衛(wèi)兵旅等部共萬余人固守湖北咸寧地區(qū)汀泗橋，并派第25師第13混成旅另1個團增援。另以陸軍第8師進至賀勝橋地區(qū)設(shè)置堅固陣地；武衛(wèi)軍占領(lǐng)紙坊，鄂軍第3旅及部分湘軍殘部在白螺磯、新堤、嘉魚一帶，協(xié)同海軍阻止國民革命軍渡江。

    8月25日，國民革命軍第四軍獨立團作為第12師的前衛(wèi)，奔襲粵漢鐵路上的中伙鋪車站，殲滅直軍1個團；第10師進占楊泉畈。第7軍占領(lǐng)大沙坪、桂口市。第8軍占領(lǐng)臨湘、羊樓洞、蒲圻等地。第8軍攻取漢陽、漢口，第4、第7軍沿鐵路北進，攻取武昌。

    第12師第35團在高豬山擊退直軍一部的阻擊，進至鐵路橋頭，遭對方火力封鎖；第36團進至汀泗橋東南高地前，遭敵俯射，前進受阻。第10師第29、第30團分別在第36團兩側(cè)展開，激戰(zhàn)入夜，仍無進展。第36團乘夜暗實施中央突破，也未得手。第12師決心以獨立團和炮兵營向汀泗橋東北的古塘角迂回，從右側(cè)后包圍殲敵。27日凌晨，獨立團從小路隱蔽接近古塘角，配合正面部隊的全線攻擊。直軍遭前后夾擊，全線潰敗，被俘2400余人，殘部向北逃遁。第4軍占領(lǐng)汀泗橋。獨立團乘勝猛追，當(dāng)日中午攻占咸寧城。吳大帥親率湖北暫編第4師和陸軍第8師及在汀泗橋戰(zhàn)役中敗退的殘部共2萬余人，在賀勝橋及其以南的楊林塘、桃林鋪、王本立地區(qū)梯次設(shè)防，企圖死守。國民革命軍不給直軍以喘息之機，于1926年8月29日由第4、第7軍發(fā)起賀勝橋戰(zhàn)役。第7軍第8旅在袁家鋪附近擊退直軍約1個團的抵抗后，向王本立前進，途中遭直軍反擊，被迫后撤。第4軍第12師在楊林塘附近與直軍激戰(zhàn)后，形成對峙。30日拂曉，第4、第7軍繼續(xù)攻擊，葉挺獨立團猛打猛沖，在楊林塘突入直軍主陣地，向桃林鋪攻擊前進。此時，直軍一部從側(cè)翼反擊，企圖對葉挺獨立團實施包圍。第10師第28團和第12師第36團適時增援，協(xié)力抗敵，突破直軍桃林鋪防線，向賀勝橋發(fā)展進攻。第7軍攻占王本立后，迅即向賀勝橋東側(cè)的南橋攻擊。直軍正面失利，側(cè)背受敵，全線動搖，紛紛潰退。國民革命軍于當(dāng)日上午占領(lǐng)賀勝橋，俘敵3500余人，中路第四，第七、第八軍主力全線擊破汨羅江直軍防線，繼在汀泗橋、賀勝橋打敗直軍主力，進圍武昌，一部繞道攻克漢陽、漢口，前鋒進追武勝關(guān)。吳佩孚迅速集結(jié)兵力，企圖憑借長江、漢水固守武漢。部署以陸軍第3、第8師和第25師等部守備武昌；陸軍第14師守備漢陽、漢口；另以湘軍殘部在沌口、金口，武衛(wèi)軍和河南第10師在陽邏、黃岡，湖北暫編第2師和河南暫編第2師在蔡甸、沙洋，第13混成旅、浚滑游擊隊等部在漢口附近地區(qū)，保障武漢的安全。國民革命軍于9月1日包圍武昌城。2日，前敵指揮部決定以第4軍并配屬第1軍第2師和第7軍第7、第8旅主攻武昌城；第8軍繼續(xù)準(zhǔn)備進攻漢陽、漢口；第7軍第1、第2旅在鄂城、樊口遮斷直軍長江交通，掩護攻城部隊側(cè)背安全；第1軍第1師為總預(yù)備隊，在崇陽待命。由于武昌城墻高筑，直軍防守嚴(yán)密，攻城部隊在缺乏周密準(zhǔn)備的情況下，先后于3日、5日兩次攻城，均未奏效，且傷亡甚重，遂對武昌改取封鎖圍困。

    第8軍于8月26日開始在臨湘、嘉魚間陸續(xù)渡過長江，9月5日向漢陽發(fā)起攻擊。直軍湖北暫編第2師倒戈，改編為國民革命軍第十五軍，配合第8軍作戰(zhàn)，6日攻占龜山。第8軍第2師攻占漢陽兵工廠，第4師占領(lǐng)漢陽城。7