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东北易帜后，中国在形式上已经统一。国民政府统治下的中国，出现了相对稳定的局面，许多对国民党统治阶层内情不太了解的人对国民党寄予很大的期望。但是二次北伐战争结束不到一年，国民党军各实力派之间的混战就开始了。
蒋介石虽然将党、政、军大权集中于一身，并掌握有第1集团军的24个军、67个师的兵力，但其权力所及的地域，仅仅为苏、浙、皖、赣、闽五省。第2集团军总司令冯玉祥掌握着35个军、51个师的兵力，占据着绥、陕、甘、豫、鲁五省。第3集团军总司令阎锡山掌握着14个军、31个师的兵力，占据着晋、冀、察三省和平津地区。第4集团军总司令李宗仁掌握着16个军、63个师的兵力，占据着湘、鄂两省及冀东地区。第八路军总司令李济深掌握着5个军、24个师的兵力，占据着粤、桂两省。他们都享有管辖地盘内的支配权力，带有一定的割据性质。
1928年6月20日开始，在上海召开全国经济会议，蒋介石呈请国民政府设立裁兵委员会。7月6日晚，国民党军政要员，包括冯玉祥、阎锡山、李宗仁等在内，在北平碧云寺旁李石曾宅开谈话会时，蒋介石提出他的《军事善后案》：全国300个师裁掉250个，留50个，每师1.5万人，全国共保留80万人。分全国为12个军区，每个军区按比例编遣，每个集团军占1个军区，其余8个军区由中央控制。这一方案明显地削弱了冯玉祥、阎锡山、李宗仁等地方实力派，因而三人不肯接受这一方案。至1929年1月召开军事编遣会议时，经过多次讨论，各人皆提出对自己有利的方案。蒋介石为了尽快完成裁军、统一军政，尽量调和各方的意见，以各集团军均保留11个师的决定，于1月17日通过了《国民革命军编遣进行程序大纲》。冯、阎、李三人认为这等于剥夺了他们的军事权力，返回后不执行编遣任务。
蒋介石见冯、阎、李等不肯俯首听令，决定以武力逼使他们就范或予以消灭。但因力量不足，不可能全面出击，于是采取政治上分化瓦解、军事上各个击破的手段，在三系势力中首先打垮一系，以收杀一儆百之效。桂系李宗仁被选作第一个打击目标，主要是因为桂系是1927年逼他下野的主谋，加之桂军占据两湖，控制了南京的上游，对国民政府威胁最大，而且桂系内部矛盾较多，可以利用。
1929年2月间，桂系侦知蒋介石将提前取消政治分会，又截获了蒋介石运给鲁涤平的军火，认为蒋介石插手湖南，扶持鲁涤平，意在为进攻桂军作准备，遂决定先发制人。2月19日，武汉政治分会决定撤销鲁涤平湖南省政府主席兼第18师师长职务，任命第35军军长何键为湖南省主席，同时派第52师叶琪部、第15师夏威部，率军由鄂入湘，向长沙进军。鲁涤平措手不及，逃去南京，其部众由旅长戴岳率领仓皇退至江西万载。桂系的这一做法，正好给蒋介石制造了讨桂的口实。他在进行分化桂系的同时，武力讨伐桂军的部署亦已就绪。还在2月26日，他即以“极机密”的电报，命令驻于徐州的刘峙、蚌埠的顾祝同、兖州的缪培南、庐州的朱绍良、新浦的蒋鼎文、扬州的方鼎英、芜湖的曹万顺、寿州的夏斗寅等，“务于3月3日前，完毕出师的准备”。3月2日和3日，又向各军通令组成第1集团军的战斗序列和各军应集结的进攻出发位置。13日，李济深应蒋介石之请到达南京，即被蒋软禁于汤山。接着又派何成浚接替吴忠信为北平行营主任，以孤立在冀东的白崇禧，为唐生智重返旧部打开通路，于是唐生智旧部第51、第53师公开宣称反桂拥唐。20日，唐生智携150万元巨款到达唐山，李品仙通电宣布讨伐白崇禧，重归唐生智节制。白崇禧于当日由塘沽乘船逃回广西。蒋介石亦于当日任命唐生智为第五路军总指挥。24日，蒋介石下令免去夏威、叶琪的职务，同时任命何键为湖南编遣特派员，负责改编夏、叶的军队。与此同时，蒋又派邵力子、马福祥等去华山，于25日晤冯玉祥，许诺任命冯为行政院长，要求其从河南出兵讨桂。冯玉祥应允出兵14万参战。在蒋介石的政治策反下，广东的陈济棠、陈铭枢、蒋光鼐、陈策于30日联名通电拥蒋，并下令现在粤省的桂军24小时内离开广东省境。
蒋介石进攻两湖桂军的战斗序列是：总司令蒋介石，总参谋长何应钦，前敌总指挥朱培德。共出动3个军：第1军军长何应钦，辖刘峙第1师、顾祝同第2师、蒋鼎文第9师；第2军军长朱绍良，辖朱绍良第8师、夏斗寅第13师及独立第1旅；第3军军长朱培德，辖缪培南第4师、王均第7师、曹万顺第11师、金汉鼎第12师、鲁涤平第18师、谭道源第50师及熊式辉第5师。3月20日，3个军均已到达蒋介石指定的进攻出发地：第1军集中于安徽的潜山、太湖，第2军集中于湖北的英山及其以北地区，第3军集中于江西的九江、建昌（今永修）、南昌、高安一带，冯玉祥所派韩复榘率5个师亦已集中于河南的信阳一带。蒋介石的作战部署为：江西第3军各部编为第一路军，以朱培德为总指挥，西攻武（汉）长（沙）路，截断桂军南退之路；第1、第2军各部编为第二路军，以刘峙为总指挥，沿长江进攻武汉；韩复榘部为第三路军，以韩复榘为总指挥，沿平汉路南攻武汉。由于蒋介石根本就无意将两湖地盘真正交给冯玉祥，所以急命朱培德将张发奎请回，仍任第4师师长，并委其为第一路军右翼军总指挥，命令其抢在冯军之前占领武汉。为了支持何键拥蒋反桂，蒋介石委任何键为第4军军长，拨给该部给养金70万元。何键立即通电表示对中央“竭诚拥护”，并劝夏威、叶琪遵照中央命令辞职。叶琪将所部2个旅交何键改编，本人返回广西。蒋介石见一切准备皆已就绪，于3月31日晨发出总攻令，蒋桂战争正式开始。
战争开始前，李宗仁于3月25日离开上海时，曾电第4集团军参谋长张华辅，委任何键、叶琪、胡宗铎、陶钧分别为第一、第二、第三、第四、第五路军总司令，在黄陂、武穴之线布防待敌。但此时何键已投蒋，叶琪已弃军而走，夏威因病住院，所部由李明瑞统领，而李亦已暗中投蒋，仅胡、陶两军还坚持在阳逻、黄陂之间防守。所以战争虽已开始，但实际上双方并未发生大的战斗，各路蒋军即已顺利进逼武汉。3月31日当天，夏斗寅师即占领了蕲春、广济。4月2日，在夏军进至刘家庙时，李明瑞率第三路军连夜撤去孝感、花园一带，并于3日宣布反对胡、陶及李宗仁、白崇禧。胡、陶、夏闻变，仓皇向鄂西沙市、宜昌撤退。5日，蒋介石派俞作柏、钱大钧携带大批现金至孝感慰问李明瑞、杨腾辉部，同时命张发奎、朱绍良向沙市追击，命孔庚进行招抚，发出《告桂系军队书》。胡宗铎、陶钧、夏威经不起武力打击及金钱收买，接受了孔庚的招抚，联名发表通电，三人同时下野，部队接受改编，第4集团军全部瓦解。
蒋介石在获得武汉作战的胜利后，积极做进攻广西的准备，4月13日，任命俞作柏为广西主席，李明瑞为广西编遣特派员，杨腾辉为副特派员，待机向广西进军。24日，蒋介石进行了第二期作战的进攻部署：命何键第四路军于5月5日在永州、道县、新宁一带集中完毕，6日进攻，限20日前占领桂林；陈济棠第八路军于5月10日集结在肇庆、英德附近，11日攻击前进，限20日前占领梧州、贺县（今贺州）；龙云第十路军立即集中在宜良附近，迅速通过贵州省独山县入广西，限25日前占领柳州。
李宗仁、白崇禧返回广西后，即与黄绍竑共同筹划抗击蒋军的对策，决定争取主动，以攻为守，先发制人。5月5日，李宗仁在梧州采用“护党救国军”的名义，自任总司令，由白崇禧、黄绍竑率军分两路“由西江向贵州及广州攻击”。此时湖南刘恢先的军队已由全州乘虚攻占桂林，逐步向柳州前进。李宗仁赶忙把由广东败退梧州的残余部队调到柳州去抵御，梧州无兵防守，门户洞开。俞作柏、李明瑞、杨腾辉等率领在武汉解体的第7军各师及广东方面的部队，乘隙进占梧州。并沿江上达桂平，直攻南宁。白崇禧、黄绍竑遂将桂军余部交许宗武、韦云淞率领，逃去越南。当李、杨部到达桂平附近后，许宗武与李明瑞、杨腾辉取得联系，经过会谈，许宗武让开河防，让李、杨渡过邕江，李、杨则允许许部仍驻在广西。韦云淞部亦与李、杨达成同样的妥协。至此，蒋桂战争结束。
1929年3月，冯玉祥虽然表面上表示拥蒋讨桂，但他只是以讨桂为名，部署重兵于豫东、豫南，坐观成败。蒋介石早就有所准备，抢先占领了武汉，并预制出灭桂后进攻冯军的作战计划。为此，蒋介石又对冯军实施分化工作：占领武汉后，立即召请在信阳的冯部大将韩复榘至武汉行营，盛情接待，面许韩任河南省主席；与此同时，亦派人送数十万元给在襄樊的石友三。另外还制造冯玉祥与苏联勾结的舆论，以离间阎、冯关系。
5月中旬，冯玉祥在陕西华阴召开高级将领军事会议，决定收缩兵力，缩短战线，山东、河南的部队，一律撤至潼关集结。会议之后，山东的孙良诚立即遵命西撤，于5月17日将归德（今河南商丘）至马牧集（今虞城）段13座桥梁炸毁。但蒋介石的分化策略产生了效果：已经退至陕州的韩复榘率所部返回至洛阳，脱离冯玉祥，表示拥蒋。石友三起而响应，率所部由南阳至许昌，宣布拥蒋反冯。蒋介石立即任命韩复榘为甘、陕两省驻军总指挥，任命石友三为讨逆军第十三路总指挥。同时任命韩为河南省主席、石为安徽省主席。刘镇华、杨虎城、马鸿逵先后叛冯附蒋。刘镇华被任命为讨逆军第十一路总指挥，马鸿逵为第十五路总指挥，杨虎城为新编第14师师长。冯玉祥变生肘腋，陷于困境。5月23日，国民党中央开除了冯的党籍。24日，国民政府又令免去冯的本兼各职，严缉查办。冯玉祥委宋哲元代理总司令，于27日通电下野。冯玉祥下野后，阎锡山为“挟冯以自重”，6月下旬以共商反蒋大计为名，诱冯入晋，将其软禁。蒋介石为彻底孤立冯玉祥和解决西北军，6月27日先派孔祥熙等三人去太原活动，7月上旬又亲去北平，与阎锡山及张学良会晤。7月9日三人秘密会议后，蒋介石面许任命阎锡山为全国陆、海、空军副总司令，阎答应助蒋尽快解决西北军。
阎锡山出卖了冯玉祥后，又在冯面前充好人。但在两人交谈后，冯已感觉到阎、蒋必已有了新的交易，遂设法传出消息，授意宋哲元与国民政府联系，向蒋靠拢。西北军将领对阎锡山背信弃义、软禁冯玉祥极为愤恨，冯玉祥被扣留山西，军饷亦无法解决，得到冯的指示后，于7月中旬派参谋长陈琢如去南京，求见蒋介石，表示西北军接受中央指挥，要求接济军饷。蒋介石认为西北军已经屈服，于是派于右任、贺耀祖至西安宣慰与点编冯军各部，开始供应军饷。阎、冯、蒋的三角关系出现了微妙的变化。
8月1日至6日，蒋介石召开编遣实施会议，将各编遣区在1月会议上决定的各留10至12个师一律压缩为7至9个师，但是编遣区增加了，原来规定的全国保留50个师变为68个师，人数亦由保留五六十万增加至80万。这就进一步削弱了地方实力派的兵力，而大大增加了蒋的中央兵力。宋哲元靠拢蒋介石，使阎锡山开始怀疑自己亲蒋压冯的做法是否失策，而编遣会议的结果又使他对蒋大为不满。为了试探蒋对他的态度，会议结束后，即向蒋介石呈请辞去山西省主席之职。10日国民政府即发布命令，批准阎锡山免去本兼各职，任命商震为山西省主席，徐永昌为河北省主席。阎锡山开始警觉到桂、冯倒后，蒋介石要向他下手了。为了摆脱危境，阎锡山迅速转变态度，当面向冯玉祥道歉，希望联合反蒋。于是蒋、冯、阎三角关系，又由阎、蒋联合反冯变为冯、阎联合反蒋。双方约定：由西北军先发动，晋军随之响应。为了留有回旋余地，阎、冯两人决定只在幕后指挥，而由宋哲元、孙良诚出面。为了遮人耳目，10月9日宋哲元等先致电冯、阎，列数蒋之罪状，被迫起来反蒋。冯、阎则于10日回电宋哲元等说，“应从长计议，以求政治趋入正轨。仍望先行切实整编”，以造成与此次反蒋行动无关的假象。
10月10日当天，宋哲元等27名西北军将领联名发表拥戴冯阎、讨伐蒋介石的电文。其中列举蒋的独裁、玩弄权术及竭力压缩别人兵力而尽量扩大自己武装等六项罪状。最后宣称，“蒋氏不去，中国必亡”。通电发出后，西北军即分兵三路向河南进攻：孙良诚指挥第一路军沿陇海路出潼关东进，再入豫西；孙连仲指挥第二路军，出荆紫关东取南阳；张维玺、吉鸿昌率第三路军，从汉中、长安出豫鄂边的老河口，循白河东进，威胁襄樊。13日，宋哲元的总司令部由西安推进至潼关，孙良诚部进至巩县以东，唐生智部退至郑州，韩复榘部退向黄河以北。
10月11日，蒋介石下令讨伐西北军。12日召开军事会议，决定由蒋介石亲自指挥，朱培德任参谋总长，分军三路迎战西北军。其作战部署为：以唐生智指挥其第五路军之第5、第8、第10军等部，在郑州以西巩县、登封、汝州一带，迎击由潼关东进之敌；方鼎英指挥第一路军之第3、第4军等部，在叶县、舞阳、西平、郾城一带集中，西进攻敌；刘峙指挥第二路军之第1、第3军等部，在鄂北广水、花园（今孝昌）、襄樊、老河口一带集结，相机北进；调四川杨森部至荆门、沙市地区待命。
战斗开始后，西北军初期进展顺利，孙良诚第一路军从左翼很快击败洛阳守军徐源泉之第10军，进抵河南登封、密县（今新密）；宋哲元第二路军从中路进至西峡、临汝（今汝州）；张维玺、吉鸿昌军亦从右翼进至老河口一带。但由于蒋介石针对阎锡山反复无常的特点，又施其离间的惯技，在下达讨伐令的当天，以国民政府的名义下令，将阎的部属朱绶光任命为代理军政部长，同时以五院长的名义致电阎锡山，请其就近负责处理西北问题。10月28日，国民政府下令，特任命阎锡山为陆、海、空军副总司令，将蒋介石在北平对阎的许诺公布于众。31日，何应钦、方本仁等至太原，代表蒋介石连日与阎商讨解决西北问题的方案。这时阎锡山不仅违背诺言、按兵不动，而且于11月5日宣布就任全国陆、海、空军副总司令之职，同时在北平、太原等地召开“讨逆大会”，以表示晋系完全拥护中央。从10月下旬至11月22日，蒋军先后发动三次反攻。11月15日发动第三次反攻后，陇海线蒋军于16日占领登封，20日占领洛阳；在南线，蒋鼎文军于11月22日占领老河口、谷城、南漳。至11月底，在蒋军的强大攻势下，西北军孤立无援，指挥上又无法统一，被迫退守潼关，主力退回陕西。蒋冯战争以西北军的失败而告终。
唐生智自北伐以来一直是汪精卫的忠实追随者，蒋介石对他并不信任。当他奉命率湘军主力至河南作战时，虽然击退了西北军的主力孙良诚部，仍然得不到蒋的信任，并在他去南京向蒋介石报告军情时，几乎被蒋扣留。因而他在回到郑州所部后，即有反蒋之心。
石友三本是一个不讲信义的人，在蒋的官职、地盘、金钱诱惑下叛冯投蒋，但获胜后，却被调至德州，许诺的安徽省主席亦留给蒋的亲信陈调元，遂起反蒋之心。与他同时叛冯的韩复榘、马鸿逵亦皆感到受蒋歧视，不被重用。因而，他们三人秘密结成小集团，伺机反蒋。唐生智对此有所了解，认为可利用为反蒋的同盟者。于是在1929年11月间，主动与他们联系。
在此期间，汪精卫由法国返回至香港，以国民党第二届中央执监委联席会议的名义，暗地里组织国民党第二中央和“护党救国大同盟”，企图联合反蒋各派系，推翻蒋介石的统治。唐生智等已与汪精卫联合，当唐与韩、石、马三人串联反蒋时，马鸿逵认为这正是卖友求荣的好机会，参加串联会后，立即向蒋介石告密。蒋介石由此而信任马鸿逵，对唐、石、韩则采取了严密的防范措施。
就在蒋介石准备解决唐、石时，香港汪精卫的所谓国民党第二中央委任唐生智为“护党救国军”第四路总指挥，石友三为第五路总指挥，约定在适当时机共同发起反蒋战争。这时，唐生智除早已与阎锡山、冯玉祥有了联系外，与陕西宋哲元、湖北夏斗寅、湖南何键、河南杨虎城、四川刘文辉等均建立了联系。但是，他最为重视的是最大的实力派阎锡山和冯玉祥，除派李书城长期驻晋外，又派袁华选专程至太原会晤阎和冯，进一步策划反蒋事宜。此时阎锡山正因受蒋愚弄而恨蒋：蒋任命阎为陆、海、空军副总司令后，一俟讨伐西北军获胜，即发表一篇改革政治的文章，规定“在中央有职务者不得再兼省职。国府委员应驻京，无公事不能离职”。按此规定，阎锡山的陆、海、空军副总司令必须去南京任职，他的晋军迟早必被蒋吞并，因而他又想联冯反蒋。唐生智之请正合其意，于是相约唐在郑州发动后，阎即在太原发表反蒋通电。唐生智认为联络已经成功，石友三亦积极进行准备。
蒋介石采取分而解决的方针，针对唐、石两人的不同情况，使用不同的手段。1929年11月下旬，蒋介石委任石友三为安徽省主席，令他率所部到安徽接任。26日石友三率军到达蚌埠后，27日赴南京谒蒋，不料蒋却命其分兵一部去广东支持陈济棠攻打桂系。石明白这是分散他的实力以利于各个击破，因而要求率所部全部人马去粤，以便保存实力，不料蒋竟同意，还许诺任其为广东省主席，指令石部至浦口集结，尔后分乘木船去上海，再由上海乘轮船去广东。“护党救国大同盟”驻石部代表判断这是蒋介石诱石军分乘木船，在长江下游途中缴械。石遂将计就计，决定在兵力集中至浦口时发动反蒋。石将其决定秘告唐生智，约定12月初分别在浦口和郑州同时举兵。
12月2日深夜，石友三在浦口长江北岸集中数十门大炮突然向南京城猛烈轰击，同时将浦口公安局、保安队、护路队等地方武装全部缴械，并大肆抢掠，劫走浦口全部车辆后，迅速北撤，向韩复榘、马鸿逵部靠拢。浦口的炮声一响，唐生智在郑州立即发表了有宋哲元、孙连仲等75人列名的反蒋通电。3日，又与刘文辉、徐源泉、何键等53人联名发表了“拥汪联张（作奎）电”。蒋介石未料到唐、石的叛变如此之快。此时蒋军主力多在广东正与桂军作战，一时难以调回，遂决定争取阎锡山及张学良帮助解决，并预定以唐为打击重点，立即派吴铁城去东北劝说张学良，派赵戴文去山西劝说阎锡山。同时训令马鸿逵维持好徐州的治安，命令新编第20路军冯轶裴部从浦口向北追击石友三部，另调集蒋系主力进攻唐生智军。
阎锡山和张学良在唐联络反蒋介石时已有过联系。阎在拟写反蒋通电时曾征求过张的意见。通电尚未发出，阎锡山又来了一个一百八十度的转变，一是因为唐生智没有按约定拥阎为领袖，却发了“拥汪联张电”，认为唐言而无信。二是阎对其“军师”赵戴文一向言听计从，他的劝说起了一定的作用。与此同时，张学良在吴铁城的劝说下，亦同意反对汪精卫等改组派，支持蒋介石讨唐，于是张、阎联合发表通电，表示“决然拥护中央”。蒋介石与阎约定：阎锡山晋军从山西、河北向河南进军，马鸿逵、韩复榘部扼守陇海路东段，蒋军从南向北进攻郑州。蒋还许诺由阎支配河南政权。阎在此诱惑下，决定出兵讨唐。阎锡山态度的变化，立即引起反蒋大同盟的连锁反应。原在唐生智通电上列名的75名将领纷纷发表声明，否认他们参与唐、石反蒋之事。12月15日，唐的老部下何键不仅否认他曾同意列名反蒋，反而列举唐的罪状，通电声讨唐生智。在此情况下，石友三投靠了阎锡山，移驻新乡，并派代表余信持函赴南京向蒋介石谢罪。至此，唐生智部已成为反蒋的孤军。
12月9日，蒋介石命刘峙的讨逆军第二路军沿平汉路北上，向郑州进攻；阎锡山命孙楚、杨爱源部从河北、山西向南推进。同日，蒋介石电令讨逆军各部均归陆、海、空军副总司令阎锡山指挥。同时下令20日向唐军发起总攻。蒋鼎文、夏斗寅等师在信阳、确山之间与唐军激战近10日，唐军大败，向北溃退。北线的晋军亦在12月底时进抵郑州附近，徐源泉部从鄂北亦攻入河南。1930年1月1日夜，驻南阳的杨虎城部袭击了驻马店的唐军后勤供应站，给唐军以拦腰截击，加速了唐军的崩溃。2日，唐生智以门炳岳师2个团、龚浩师1个团反击驻马店，又被杨虎城部击败，于是全军动摇。3日，刘峙军攻占了汝南、上蔡、遂平，唐军退向郾城。4日，阎锡山委任韩复榘为讨逆北路军前敌总指挥，率王金钰、王钧、张德顺等部渡过黄河，沿平汉路南下，与刘峙军夹击唐军。与此同时，原与唐生智合作的孙殿英于当日在郑州通电讨唐，6日唐生智致电阎锡山，自请下野，所部暂交刘兴，听候改编。阎锡山复电见纳，并委刘兴为第8军军长，负责收抚唐部。唐生智化装潜走，经开封至天津隐居，唐生智、石友三联合反蒋之战以失败告终。
1929年5月，改组派在上海成立了“中国国民党护党救国大同盟”，动员各地方实力派参加，企图将他们联合起来进行武力反蒋。由于张发奎在蒋桂战争中奉命追击败退的桂军时，曾在鄂西收容了大批桂军残部，实力大为膨胀，蒋疑其有异心，即欲俟机将其解决。9月初，汪精卫从法国回到香港，积极组织“护党救国军”，这使蒋介石更为急切地要解决张部。9月中旬，蒋介石命令张发奎部由湖北宜昌地区转移至江苏北部的海州地区接受点编。张判断蒋必会在中途将其包围缴械。9月17日，张发奎发表反蒋通电，要求撤销蒋介石一手包办的国民党三大决议，吁请革命元勋回国主持大计。次日即率所部渡江，进入湘西。同时致电汪精卫，要求接济军饷和进入广西与俞作柏会合，尔后一同进取广东，在广州另立政府。汪精卫立即派薛岳去南宁会晤广西省主席俞作柏，请俞起兵倒蒋，与张发奎共同攻粤。俞不得已于9月27日宣布就任“护党救国军”南路总司令，同时发表通电，欢迎张发奎部返桂。
9月20日，蒋介石下令免去张发奎一切职务，另任黄镇球为第4师师长。10月2日，又下令免去俞作柏和李明瑞本兼各职，以吕焕炎为广西省主席兼第八路军副总指挥，以杨腾辉为广西编遣分区主任，以李明瑞部第44旅旅长为独立第5师师长。7日，蒋介石命陈济棠率香翰屏、余汉谋、蔡廷锴3个师沿西江入广西，以进攻俞、李部及堵截张发奎部。13日，俞、李率教导总队及警备第4、第5大队等部转移至百色、龙州一带。
汪精卫得悉俞、李已离开南宁后，立即电请李宗仁等重返广西收拾局面。11月间，黄绍竑、李宗仁、白崇禧等相继返回广西。黄绍竑以原广西省主席的身份，召集桂系老部属在宾阳会面。会议决定全体桂军与张发奎军合作，重建两广军政府。11月中旬，汪精卫任命李宗仁为护党救国军第八路总司令，黄绍竑为副总司令兼广西省主席，白崇禧为前敌总指挥。同时任命张发奎为护党救国军第三路总司令，薛岳为副总司令。此时，陈济棠粤军已进至梧州一带，见桂军又在李、黄等领导下团结对粤，迅速退回广东。
11月24日，蒋介石又派朱绍良第六路军的谭道源、陈继承、毛炳文3个师由赣援粤，同时命何应钦为广州行营主任，指挥在粤部队作战。此时，在粤蒋军共有8个师。桂、张联军入粤作战，共有5个师、5个旅。其中桂军有许崇武、梁朝玑、梁重熙、黄权、蒙志5个师及封克鲁旅，张发奎军有邓龙光、黄镇球、吴奇伟、陈芝馨4个旅。桂、张联军的作战部署是：张军经怀集、广宁向清源，桂军经德庆、肇庆、四会至清源，约定12月6日两军在清源会合后即向粤军发动总攻。何应钦的部署是军分五路向广西进军：谭道源师为第一路，由连江（今英德西南）西进；余汉谋师为第二路，由石角（今佛冈县）西进；李扬敬师为第三路，由白泥西进；香翰屏师为第四路，由芦苞西进；陈继承师为第五路，防守三水；蔡廷锴师为防守军团。
12月6日，桂张两军如期在清源会师，李宗仁当日下令发起进攻。张军为左翼军，由横石（清源东北）一带渡北江，继续向花县、丛化攻击前进；桂军由洲心墟（清源东）一带渡北江，继续向粤汉铁路正面的军田进攻，并以一部兵力进攻三水。战斗开始后，左翼军进展较为顺利，其南路吴奇伟旅及陈芝馨旅于8日攻占花县，北路邓龙芝旅及黄镇球旅于9日攻占石角。但当10日蒋军发起反攻后，张军同蒋军在两龙墟展开激战，张军长途跋涉，部队疲惫，损失严重，于14日撤退至琶江口集结。桂军久攻正面不下，乃转向平乐、荔浦集中整理。张军也由琶江口渡江经珠坑、怀集至平乐休整。
1930年1月初，李宗仁在平乐整编部队，撤销了汪精卫颁发的第三、第八路军的名称，各自恢复以前的番号：张发奎为第4军军长，下辖第4、第12师；杨腾辉为第7军军长，下辖第5、第8师；黄绍竑兼第10军军长，下辖第1、第3师及教导师。此3个军仍以李宗仁为总司令、黄绍竑为副总司令，白崇禧为前敌总指挥。正在此时，粤军向平乐、荔浦进逼，而留守后方的吕焕炎又叛李拥蒋，并在玉林就任广西省主席。吕的倒戈，使桂张联军腹背受敌。李、张、黄、白在平乐开会，决定由李、白指挥第7军及梁瀚嵩教导师、黄瑞华警卫团，留荔浦、平乐，抗击来攻之敌；由黄绍竑率第4、第15军主力，返桂南解决吕焕炎叛军，以巩固后方。黄绍竑1月13日出发，以急行军于19日袭占了桂平、贵县（今贵港），吕焕炎由贵县逃往玉林。与此同时，吕部驻南宁的杨俊昌、覃兴两营长发动兵变，占领南宁，归属李、黄；吕部驻宾阳的伍朝栋、韦恒心两个团长率所部投归李、黄。桂张联军暂时解除了后顾之忧。黄绍竑遂率军进围玉林。
1月下旬，蒋军朱绍良部之3个师进至平乐，桂军全部退至漓江以西荔浦一带。白崇禧采取诱敌深入、聚而歼之的战术，将主力部署于平荔公路两侧，以一部兵力诱敌主力至漓江西岸后，围而歼之。2月1日，以梁瀚嵩师向平乐进攻，然后佯败西退；2月2日，蒋军毛炳文、谭道源两师渡江追击，当其进至马岭、栗木（今东昌）一带时，桂军将其三面包围，于4日发动猛攻，5日攻占马岭及栗木，6日又败敌于漓江西岸之龙窝。7日残敌分散逃过漓江，退往八步（今贺州辖区）。10日，桂军追击至八步，残敌又退至信都，经石桥、梨木根至梧州与陈济棠军会合。而此时，粤军余汉谋、香瀚屏、蒋光鼐3个师正沿容仓公路进援玉林，以解吕焕炎之围。白崇禧为此曾致电黄绍竑，请其放弃玉林，退守浔（今桂平）贵（今贵港），俟白率第7军至后，再合力破敌，但黄绍竑没有采纳，仓促之间将分散于钦（州）廉（今合浦）高（今高州）雷（今海康）各部，集中于北流，与粤军进行决战。从13日至16日，桂张联军与粤军血战4昼夜，张发奎第4军及第15军的梁瀚嵩师因连日奔战，部队已经疲惫，终于败北，退至贵县，与粤军隔郁江相峙。北流之战，双方死亡4000余人以上。由于双方均死亡过大而且伤员更多，所以形成胶着状态。当年5月间，阎锡山、冯玉祥又发起反蒋之战，5月16日陈济棠、朱绍良通电移师北上，随即率军北去，桂张联军反蒋之战至此结束。
各地方实力派先后被蒋介石挫败后，唯独阎锡山的晋军未受损失且有所发展。蒋介石对阎锡山的猜忌，促使阎锡山为维持自身的利益而反抗。阎锡山四出联络各实力派，以便联合起来共同反蒋。为此他亲去五台县建安村，向被他软禁了七个月的冯玉祥赔礼道歉，两人重归于好。1930年2月26日，两人同回太原，经与聚集于太原的各方代表磋商后，冯玉祥于3月8日返回潼关，组织军队，作反蒋作战的部署。
3月14日，原第2、第3、第4集团军将领鹿钟麟、商震、黄绍竑、刘郁芬、徐永昌、白崇禧、宋哲元、石友三等57人发表通电，拥戴阎锡山为中华民国陆、海、空军总司令，冯玉祥、李宗仁、张学良为副总司令。4月1日，阎锡山、冯玉祥、李宗仁分别在太原、潼关、桂平就任总司令及副总司令，张学良则既不就职，亦不反对。当日，阎锡山发表了就职通电，随后成立总司令部，以刘骥为总参谋长，并确定了战斗序列：桂张联军为第一方面军，西北军为第二方面军，晋军为第三方面军，李宗仁、冯玉祥、阎锡山分别兼任方面军总司令。石友三部为第四方面军，石任总司令。另外还决定张学良奉军为第五方面军，刘文辉部川军为第六方面军，何键湘军为第七方面军，樊钟秀建国豫军为第八方面军。但除樊钟秀外，其他均未接受这一番号。
各方面军总司令就职后，即先后进行本方面军的编组。第一方面军以黄绍竑为副司令，白崇禧为参谋长，下分三路：张发奎为第一路指挥官，辖第4军及第43师；白崇禧兼第二路指挥官，辖第7军及第45师，黄绍竑兼第三路指挥官，辖第8军及教导第1、第2师。第二方面军以鹿钟麟为前敌总指挥，下分六路军：孙良诚为第一路军总指挥，辖梁冠英、王和民、张印相、安树德、刘凤岐等部；庞炳勋为第二路军总指挥，辖孟振三、冯安邦、徐福胜等部；吉鸿昌为第三路军总指挥，辖其所属第4师；宋哲元为第四路军总指挥，辖魏凤楼、冯治安、田春芳、赵登禹等部；孙连仲为第五路军总指挥，辖高树勋、刘兆祥、张自忠、李松昆等部；张维玺为第六路军总指挥，辖刘汝明、田金凯等部。第三方面军以徐永昌为前敌总指挥，张荫梧、傅作义为副总指挥，下分六路：孙楚为第一路军总指挥，辖孙之第1军、关福安第7军；傅作义兼第二路军总指挥，辖傅之第10军、李生达第4军；杨效欧为第三路军总指挥，辖杨之第2军等部；张荫梧为第四路军总指挥，辖王靖国第3军、李服膺第5军、冯鹏翥第9军；此外，将孙殿英部编为第五路军，万选才部编为第六路军，刘春部编为第20军。另有10个保安团、13个炮兵团，均投入前线作战。
阎锡山就职后，即至郑州与冯玉祥会晤，确定了作战方针及战略部署。作战方针是：河南战场取攻势防御，将蒋军主力牵制在陇海、京汉两线，山东战场取攻势作战，胜敌后即全面进击，夺取徐州和武胜关等战略要地，尔后各路围攻南京。
蒋介石对阎、冯及各实力派的联合反击已早有准备。阎锡山2月10日的蒸电发出后，蒋介石即电告何成浚、刘峙拟制作战计划，并命两人于20日前将平汉路各军集中完毕，命何应钦调部队向徐州、宿县一带集结。4月1日，阎锡山发表了就职通电后，5日蒋即以国民政府名义免去阎本兼各职并下令通缉。同时编组了讨逆军，自任总司令，以杨杰为参谋长。下分3个军团：以韩复榘为第1军团总指挥，辖韩所部及陈调元第26军、马鸿逵第十五路军、刘珍年第21师；刘峙为第2军团总指挥，辖蒋嫡系精锐部队第1、第2、第9、第11师和第1、第2、第3教导师，并配属有铁甲车、炮兵部队及飞行大队等；何成浚为第3军团总指挥，大部分非蒋嫡系各部，均归其指挥，有王金珏第9军、徐源泉第10军、杨虎城第7军以及郝梦麟第54师、萧之楚第44师、范石生第51师、李韫珩第53师、夏斗寅第13师。同时任命何应钦为武汉行营主任，何键第四路军、朱绍良第六路军、陈济棠第八路军、鲁涤平第18师等均归其指挥。蒋介石针对反蒋联军兵力分散、战线过长、难以协同，而且内部矛盾多的弱点，采取了南截桂军入湘，北堵晋军入鲁，主力固守徐州、南京，并以政治攻势分化敌军，实施各个击破的方针。部署第1军团以主力防守鲁北禹城一带，阻止晋军南下，以陈调元、马鸿逵部集结于鲁西南济宁、菏泽地区，阻止新乡一带的石友三军东进入鲁；第2军团以主力集结于徐州、宿县地区，准备在陇海路与联军主力进行决战，以王均第3军、叶开鑫第8军布防于皖西北涡阳、界首一带，阻止鹿邑、亳州一带的孙殿英军南下皖中；第3军团以驻马店至漯河地区为中心，布防于豫西南一带，以牵制住冯军主力，使其既不能南下武汉，亦不能东进安徽，且可分散联军兵力，有利于第2军团在陇海路的作战；何应钦督战武汉，指挥第四、第六、第八路各军，围歼桂张联军，尽快平定广西，移师中原作战。蒋介石还决定坐镇徐州，直接指挥陇海、津浦两战场的作战，同时以卫立煌第45师、张励生骑兵第2师警备徐州至浦口之线，以保障后方之安全。
阎冯为主的反蒋联军与蒋军的大战，开始于1930年5月初，结束于11月初，为时半年。战争有南北两个战场，北战场是主战场，位于中原的河南、山东地区，战斗分别沿陇海、平汉和津浦路进行，而对战争结局具有决定性的关键战役主要发生在陇海路上。南战场是支战场，位于湖南地区，战斗主要沿湘江进行，决战的焦点为衡阳。反蒋联军的总兵力号称70万，蒋军的总兵力约30万，蒋军处于绝对劣势。但蒋介石把持的国民政府掌握了全国的经济命脉，又得到美英等列强的支持，所以在综合实力的对比上，蒋军则具有压倒的优势。
5月1日，蒋介石在南京举行誓师典礼，随后即坐镇徐州，于9日下达作战命令：11日全线发起总攻，中原大战正式开始。平汉路方面，开战之前，冯军樊钟秀、庞炳勋、吉鸿昌等部防守以豫中战略要地许昌为中心的鲁山、叶县、商桥、临颍地区。蒋军集结于南召、漯河、周口店、淮阳一线，战斗开始后，蒋军分三路沿平汉路及其两侧向许昌进攻。相继攻占叶县、临颍。当进攻许昌城时，却遭到樊钟秀部守军的顽强抗御，难有进展。战斗至6月4日，正在指挥守城战斗的樊钟秀被蒋军的飞机投弹炸死，许昌守军陷于混乱，形势严峻。冯玉祥急命邓宝珊接任第八方面军总指挥职务，稳定军心，同时派张维玺、宋哲元、张自忠、冯治安等主力部队从正面向蒋军发起反击；高树勋、葛云龙两师及任应岐、石振青等部，由右翼迂回至蒋军侧背，企图攻占临颍、郾城，以切断蒋军的后方供应线及退路；刘桂棠部及晋军支援的赵承绶骑兵师突袭周口店及淮阳。蒋军猝不及防，全线南退。蒋军漯河兵站储备的大批作战物资，具为冯军所获。
陇海路方面，刘峙集中教导第1、第2师及第11师等部，由鲁西南及皖北沿陇海路及其南侧西向进攻归德。从5月15日激战至17日，守军万殿尊、石振青两部抵挡不住蒋军的猛攻，万、石两人弃军潜逃，其部众于18日投降，归德遂为蒋军占领。19日，蒋军继续西进，进攻宁陵。阎锡山因归德失守，急派主力杨效欧、孙楚、关福安等部驰援，进至睢县、西陵寺（睢县西）、宁陵地区。宁陵守将为万选才部之刘茂恩，在蒋介石所派招抚专使张钫的策动下，于21日战场倒戈，劫持万选才，押送至徐州蒋介石之总司令部，被蒋任为第66师师长，当日即率所部引导蒋军反攻晋军，相继占领宁陵、睢县等地。晋军退至民权、西陵寺、高贤集一线，依据野战工事，奋勇抗击，终于将蒋军拒止于阵地之前。此时，由平汉路转用于陇海路之冯军主力庞炳勋、宋哲元、孙良诚、吉鸿昌等部，已经到达开封以东地区。采用迂回包围战术，将部队秘密机动至蒋军两侧，向之发动突然攻击，并以一部兵力迂回至蒋军后方，切断其后方联络线。蒋军惧被围歼，仓促后撤，又遭迂回部队之截击，损失严重，锐气大减。6月间，冯、晋联军在开封的兰封（今河南兰考）、民权、睢县、杞县、太康的广大地域，与蒋军展开拉锯战，双方互有胜负，但均无实际进展。不过在晋军后退时，留下牵制蒋军的孙殿英部被王钧所指挥之黔、湘等军围困于亳州城内已有两个月，存粮告急，弹药不足。冯玉祥派孙连仲、孙良诚率军驰援。为隐蔽行动，部队昼伏夜行，经过10天的艰苦夜行军，6月30日拂晓突然抵达亳州城下，一举击溃围攻的黔军杨胜治师，接应孙殿英军突出重围，返回开封。7月间，蒋军由杞县、太康间突破冯军阵地，企图经通许、陈留突袭开封。但事先已为冯军侦知，冯军遂佯败后退。刘峙率军长驱直入，向开封挺进，在高贤集、傅集地区陷于冯军伏击圈内。冯军发挥其近战特长，以大刀进行肉搏，给陈诚、张治中、顾祝同等部以重大杀伤，蒋军分别由太康、睢县之间退向归德及周口店。从5月下旬至8月中旬，陇海战场的形势没有大的变化。
津浦路方面，反蒋联军第四方面军石友三军，于5月初从新乡以东地区渡过黄河，占领了东明、考城，向济宁方向推进。蒋军第1军团之马鸿逵第十五路军及陈调元第26军，先后向东明、考城进攻，5月20日前后相继占领两城。石友三于5月中旬组织反攻，激战至5月底，将马、陈两军击败，石友三军遂在鲁西南地区站稳脚跟，牵制了大量蒋军，为晋军从河北南下山东创造了有利条件。当蒋军主力在陇海路与冯、晋军麈战之际，阎锡山率傅作义第二路军及张荫梧第四路军，分别由沧州沿津浦路南下。至5月末时，傅作义军经德州、平原、禹城，进至齐河；张荫梧军经冠县、东昌（今聊城）、茌平，进至贾市，均已接近黄河北岸。由于蒋军主力被牵制于陇海路及鲁西南，无法向北增援，所以晋军进展顺利。6月3日，蒋军奉命将黄河北岸部队全部撤至黄河南岸，并拆毁黄河铁桥。晋军搜集渡具，陆续渡过黄河后，于6月25日攻占济南。韩复榘率第1军团主力沿胶济路撤向青岛，陈调元率第26军沿津浦路撤向兖州、济宁。至7月下旬，山东境内津浦路基本上全由晋军控制。
蒋冯阎李中原大战示意图
湖南方面，5月18日，与桂张联军对峙的粤军陈济棠部及朱绍良部由广西撤回广东后，李宗仁即率由桂张联军组成的第一方面军主力分三路北上入湘。此时，黄绍竑正在南宁，当即率第15军的2个师随后北上。27日，进至桂林时，李宗仁所率主力已进至衡阳。蒋介石急令坐镇武汉的何应钦调整两湖的作战部署，加强对桂张联军的防御；同时命陈济棠速派军追击张桂联军。陈济棠当即派蒋光鼐率第60、第61、第63三个师由广州急赴韶关，向郴州前进。何应钦则派钱大钧、夏斗寅等军增援长沙。李宗仁指挥部队由衡阳分两路北上：一部东攻醴陵，一部西攻湘乡，尔后合击长沙，桂张联军士气旺盛，攻势凌厉，在湘潭以南地区击败夏斗寅等部，于6月4日攻占长沙。蒋军夏斗寅部退至新市（汨罗东南），何键部第19师退至长乐街（汨罗东北）。8日，桂张联军又攻占岳州（今岳阳），何键率其第4军之第19、第16、第15三个师退往湘西，其他各军全部退至贺胜桥以北。跟踪在桂张联军之后的粤军，于6月5日进抵耒阳。蒋光鼐第61、蔡廷锴第60两个师乘虚于12日夺占了衡阳城。而此时黄绍竑军方进至灵陵（今湖南永州南灵陵区），使桂张联军被截为南、北两段。由于军队的辎重给养均尚滞留在湘桂边境全州地区，李宗仁不得不回师衡阳以打通南北联络，重新占领这一交通枢纽。李宗仁与黄绍竑于6月末合击衡阳失利，并遭陈济棠粤军、何键湘军及刚刚赶来的龙云军的三面夹击。桂张联军被迫于7月3日经永州、全州退回广西境内，除留一部兵力在全州组织防御外，主力撤至桂林、柳州整补。由于蒋介石认为桂逆等尚属局部之患，祸首逆魁是阎锡山和冯玉祥，所以下令蒋军追击至湘桂边境的全州附近，即停止前进，返军北上。中原大战南方战场的作战至此结束。
中原大战前期，蒋军在平汉、陇海战场上受到冯军的打击，兵力伤亡较多。湖南战场上，桂张联军亦势如破竹，占领了长沙。蒋介石对能否战胜以阎冯为主的各实力派大联合缺乏信心，因而在6月上旬曾发起“和平运动”，委托于右任、邵力子等出面，致电汪精卫等，建议召开国民党临时全国代表大会，以调解蒋与阎冯李等的战争纠纷。李石曾又去沈阳，张学良亦于6月12日致电阎、冯，表示愿做调解人。6月21、22日，又连电阎、冯，提出停火的具体方案：划开封、郑州间为缓冲区，首先双方停火，然后公开政见，由全国公众共同研讨，以求中央采纳。但对这一建议阎、冯及汪等均不肯接受。至7月上旬时，战局又有变化。北战场方面，坚守亳州的3万孙殿英军在冯军接应下弃城退走，蒋军不仅解除了后顾之忧，而且腾出了数万兵力可转用于其他战场。南战场方面，李宗仁的桂张联军在衡阳战败，退回广西。与此同时，蒋介石发现反蒋联军各部依然不能密切配合，有隙可乘，于是调整部署，重新向反蒋联军进攻。
从7月上旬开始，蒋介石即命刘峙先率第1、第9、第11、新编第20师及教导第1、第3师，陆续开赴滕县（今山东滕州）、邹县（今山东邹城）、兖州、曲阜、汶上等地，并从各战场抽调重炮，以加强津浦路的进攻能力。第2军团总指挥部亦由陇海路的柳河站转移至滕县，负责指挥津浦路的作战。接着，又调追击桂张联军的蒋光鼐、蔡廷锴和夏斗寅师至津浦路，李韫珩师则由长江及海上航运至青岛，配属韩复榘第1军团，参加胶济路作战和进攻济南。7月26日，各师均已到达指定的位置集中完毕。
7月27日，蒋介石由柳河飞抵兖州，决定由刘峙指挥集中于鲁西南的各军，担任主攻，沿津浦路北上；韩复榘指挥现在鲁东的各部，沿胶济路西进，会攻济南。8月1日，蒋军发起总攻。4日，津浦路的蒋军即攻占了宁阳、南驿、新泰，晋军全线动摇，退至肥城、泰安、莱芜一线。蒋军乘势继续推进，10日又攻占了平阴、泰安、莱芜。胶济路的蒋军亦全部渡过淄河，占领了章丘、邹平。13日，蒋军已进至长清、仲宫、龙山，逼近济南。在蒋军重压下，济南晋军弃城撤至黄河北岸。15日蒋军占领济南，至24日黄河以南晋军全被肃清。
当济南之战开始、晋军节节败退之际，阎锡山立即派周玳去郑州，给冯玉祥送去大批现金、给养及弹药，要求冯乘陇海路蒋军兵力空虚之机开展攻势，以缓解津浦路之危局。冯玉祥遂于8月上旬以徐州为目标，分兵多路向蒋军发动进攻。由于蒋介石已做了充分的固守准备，将陇海路战场划分为6个守备区，分兵防守，并构筑了坚固的防御工事，又适逢连日大雨，所以冯军的攻势并未能达到调动蒋军、缓解津浦路晋军危局之目的，又退回豫北。
津浦路上的济南之战基本结束后，蒋介石于8月21日飞抵济南，当即调整部署，于24日下令将由陇海路调来的刘峙军主力及李韫珩之第16军全部返回陇海路战场，同时抽调兵力加强平汉线何成浚方面军。就在中原战场形势急剧变化时期，以汪精卫、邹鲁为首的国民党官僚政客们于8月7日在北平召开国民党中央党部扩大会议，于9月1日成立北平国民政府，推举阎锡山为主席。中国在短时间内又出现了两个国民政府。阎锡山为此放下在彰德前线召开的军事会议，于9月3日去了北平。9日宣誓就职，因为前方战事危急，当晚即返回石家庄。
9月6日，蒋介石下达总攻令后，阎锡山为保存实力，密令陇海路上的晋军全部退至黄河以北，致冯军陷于孤立独战的境地。在蒋军强大的攻势下，冯军节节后退。至20日前后，陇海路战场的冯军已退至兰封、杞县一带，平汉路战场的冯军退至新郑一带。就在此时，张学良于9月18日就任国民革命军陆、海、空军副总司令，并发表了出兵华北的巧（18日）电，使战局发生巨变。张学良在战争之初严守中立，极力避免卷入战争。但在双方均频繁地派代表向他游说时，不得不作出选择。张学良最终选择了加入蒋介石阵营。东北军第1军于学忠部、第2军王树常部在晋军迅速撤退的情况下，于21日进驻天津，22日进驻北平。蒋介石于23日寄往沈阳500万元开拔费，又拨1000万元公债款资助东北军，27日任命王树常为河北省主席，于学忠为平津卫戍司令，平津、河北的政权全为东北军接收。
在东北军接收平津期间，蒋介石于9月18日至23日连发三次作战命令，并加强攻击力量，再次发动全面进攻。此时的晋军及西北军已经军心涣散，反蒋联军的失败已难避免。张学良的出兵巧电一发表，石友三首先率领数万人由鲁西南投奔了张学良，被蒋介石任为第十三路总指挥，归张学良指挥。在蒋军开始进攻后，9月27日吉鸿昌率3个师投奔蒋介石，被编为第二十二路军，吉任总指挥，并掉转枪口向开封进攻；骑兵师长张占魁率全师人马投蒋，被编为骑兵第3师，张仍任师长，转向中牟、郑州进攻；庞炳勋、张印相、石振清、薛传峰等亦皆在此时降蒋。至10月1日时，西北军基本上全线崩溃。陇海路各军退至陈留、朱仙镇一线，平汉路各军退至偃师、洛阳、黑石关、孝义地区。10月1日蒋军占领许昌车站，宋天才、焦文典两部投降。6日梁冠英部向蒋军投诚，被编为第二十五路军，梁任总指挥。冯玉祥见部将纷纷倒戈，率残部退入豫北、冀南、晋东南地区。此时西北军只有宋哲元、刘郁芬仍在潼关、渑池继续苦战。
10月14日，冯玉祥将军权交于鹿钟麟，自率少数卫队入泽州城内居住。鹿钟麟与部分将领通电声明，愿意按照蒋介石提出的“军事善后，静听公平措置”。蒋军杨虎城部于10月25日攻克潼关，葛云龙率部投降，刘郁芬、宋哲元、刘汝明率残部退入陕西。刘郁芬献西安城倒戈降蒋。刘汝明在孙镇被追军击溃，宋哲元逃至晋南绛县一带。10月20日，退至晋东南、冀南、豫北的西北军，由孙连仲出面接受改编。23日鹿钟麟通电下野。蒋介石任命李鸣钟为鄂豫皖三省边防清乡督办，指挥吉鸿昌部第二十二路军等去淮阳、项城一带“围剿”红军；任张之江为江苏清乡督办，指挥梁冠英部第二十五路军“围剿”红军。宋哲元投张学良，经蒋介石批准，将所部改编为第29军，下辖冯治安第37师及张自忠第38师。至此，西北军全部被改编。11月7日，张学良将晋军改编为4个军，以商震、徐永昌、傅作义、杨爱源分为军长，后又改编1个护路军，以孙楚为军长；1个骑兵队，以赵承绶为司令；1个炮兵队，以周玳为司令；另外还编了3个独立旅。11月4日，阎锡山、冯玉祥发表通电，声明释权归田。蒋介石迫使他们必须出洋。阎锡山出走日本占领的大连；冯玉祥先由大同北上，秘密转回山西，在晋西南宋哲元部防区稷山县居住。经过7个月的战斗，声势浩大的反蒋联盟终于彻底失败。
中原大战爆发前，石友三被阎锡山任命为第四方面军总司令、山东省主席。但山东完全控制在晋军之手，他既无任官之权，又不能征收赋税，因而有所不满。在中原大战中趁晋军在济南战败之际，石友三放弃鲁西南阵地，投靠了张学良，经蒋介石批准，又恢复了他第十三路军总指挥的名义。由于他在由鲁西南撤向黄河北时收缴了大批晋军残部及武器，所以他不仅未受损失，反而实力更为强大，从3万人扩充至5万余人，被调至顺德（今河北邢台）地区整训。
1931年4月，蒋介石扣押了胡汉民，引起国民党内许多人的反对。反复无常的石友三在粤方策动下，又倒向粤方，反对张学良和蒋介石。6月初，石友三杀害了张学良派至石部的秘书长张云青，公开反对南京国民政府，并准备起兵进攻张学良。7月18日石友三在顺德就任广州国民政府委任的第5集团军总司令之职，19日发表了反对张学良及蒋介石的通电，除留1个旅防守顺德外，率所部5个师及2个旅约5万人沿平汉路向北攻击前进。张学良立即从关外增调5个旅入关，准备对石作战。石友三公开发表反张、蒋的通电后，张学良即将在河北的东北军组成北路集团军，自任总司令官，下辖2个军团，以于学忠、王树常分任第1、第2军团总指挥。张学良判断石友三军必将攻取北平，因而部署第1军团于宝定、望都地区，第2军团于河间、沧州一线，并以位于平汉路上的保定、望都为主要防御方向，兵力达5万人。与此同时，蒋介石迅速组成南路集团军，以刘峙为总司令官，下辖3个军团，以刘镇、顾祝同、王钧分任第1、第2、第3军团总指挥。
7月20日，石友三以主力孙光前第1师和程希贤教导师为前锋，自率沈克第3师和朱啓明第4师以及2个旅为本队，以米文和第2师为后卫，由顺德出发。进至石家庄以北正定附近时，即与东北军白凤翔的骑兵旅遭遇。白旅稍事抵抗，且战且退。当进至方顺桥时，遭到东北军的顽强阻击。石军前锋两师向东北军的阵地发动猛攻，激战三昼夜，未能突破敌军的前沿阵地。石友三遂令沈克第3师由左翼完县迂回至敌军阵地后方实施突袭。而沈克却率该师在完县降于东北军。此时，南路集团军已在冀南顺德附近歼灭了石军后方的部队后正向北进；北路集团军的第2军团从河间正向西进；而与此同时，商震亦脱离阎锡山的控制，服从张学良的命令，以北路集团军第3军团总指挥的名义，率该军3个旅出娘子关，于28日占领石家庄，从背后向石友三军进攻。至此，石友三军已陷于东北军、晋军和蒋军的包围之中。石友三于29日集中兵力向东北军王树常第2军团发动反击，企图突破包围，向韩复榘军靠拢。但激战三昼夜未能突破东北军的阵地。31日拂晓，北路集团军第1、第2、第3军团同时向石军发起攻击，石军伤亡惨重，被迫向山东突围。但撤至滹沱河南岸时，又为北上截击的蒋军胡宗南第1军团和王树常第2军团包围于深县地区。战斗至8月3日，石友三终于突出重围，率残部2万人逃至山东，隐匿在济南，所率残军为韩改编。5日，尚留在顺德城内的石友三军3000余人为蒋军收编。至此，石友三军5万多人彻底被消灭。
引起石友三起兵反对张、蒋的宁粤对立，曾经兵戎相见，不仅汪精卫、胡汉民等政客聚集广州，再成立一个国民政府，而且陈济棠、李宗仁等的粤桂联军5万余人一度入湘，逼近衡阳。双方剑拔弩张，战争一触即发。但由于蒋介石正与中国共产党领导的红军作战，他为了集中兵力“围剿”红军，采取了“和平对粤，全力剿共”的战略方针，向粤方呼吁共同“剿共”，以政治解决国民党内部宁粤之间的矛盾，因而双方得以停止战争。蒋介石得以腾出手来，亲自在南昌任“剿共总司令”，指挥30万大军向中共中央革命根据地发动大规模的围攻。