吳佩孚這次入京，架子端得很大，他並不在北京城過夜，懷仁堂宴會後當晚，即偕田維勤及全體隨員出京回長辛店。張作霖偕奉方軍要，以及北京政要名流均送至車站，吳是要指揮進攻南口的軍事，張祝他馬到成功，吳連連說：「仗老弟洪福。」
張作霖於6月29日返天津，抵津後解決了李景林部，這是清算去年郭松齡倒戈的舊帳，由於張老帥出乎不意，使張宗昌為之肅然。
吳、張離開北京後，全國的視線也離開了北京，留給北京的，是可憐而零落的內閣，窮得無隔日之糧的政府。
7月6日杜代閣開第一次閣會，決議張國淦署內長、蔡廷干署法長。以金還為中國銀行總裁、張嘉-為副總裁。這一期間潘復是奉系的紅人，他和張宗昌、張學良交情深厚，是二張身邊不可少的人物，所以他當時炙手可熱，一會兒傳他要做財政總長，一會兒傳他要組閣。二張在女人和麻將牌上是少不了他的。
北洋時代的特色，除了那些顢頇、粗魯、愚而自用的形形色色軍閥而外，就是還產生一批那個時代的政客，這些政客不需要吟詩，而要會陪酒、陪賭和在女人方面有豐富的資料。
吳、張會議中決定的，是用兵南口，由吳佩孚、張作霖、閻錫山聯合發表宣言，合作討馮，並下總攻擊令。奉、直、晉聯合討馮後，主戰場在南口，統帥則推吳佩孚擔任，關內奉軍和直魯軍悉聽吳指揮。
吳把攻南口的責任交給了田維勤，悄悄告訴田：如果攻下南口，即以察哈爾都統相酬。田維勤是靳雲鶚的部下，他的軍隊並不能打仗，吳以田為主力，又是走錯了一著。而吳把察哈爾都統隨便許人，也犯了政治上的大忌，因為察哈爾和綏遠在奉張看來是他的禁臠。正因為如此，所以奉張雖然表面支持，實際上內心則不謂然，所以奉軍按兵不動，有黃鶴樓看翻船之態。
不爭氣的是田維勤，今天嘩變一團，明天嘩變一旅，久攻無功，而守南口的國民軍卻越戰越勇，吳大帥長勝將軍的威風為之掃地以盡。
田也學寇英傑打假捷電的方法，報捷電十分之九不確，吳氣得暴跳如雷。然而不如意事接踵而至，吳攻南口不下，湖南方面則告急電一日數至。吳咬緊牙關宣稱：南口一日不下，則本總司令一日不南返。
曹錕命彭壽莘勸吳放棄南口軍事，早日回武漢部署湘鄂防務，吳堅持不肯。
吳佩孚為了便利和指揮進攻南口，乃在保定設立總指揮部，所有南口和大同兩方面的軍事，都歸該部直接指揮，吳自任總指揮，以王為蔚擔任中路，出淶源，田維勤任右翼攻懷來，魏益三任左翼攻蔚縣。
國民軍求和不得，乃改編七軍，推張之江任總司令，第一軍鹿鍾麟，第二軍宋哲元，第三軍李鳴鐘，第四軍鄭金聲，第五軍門致中，第六軍石友三，第七軍劉郁芬。每軍均轄兩師，其戰略為在南口及多倫諾爾主守，對大同主攻。鹿鍾麟派飛機在大同散傳單，限人民自即日出城，否則擲百磅炸彈。張之江則函閻，謂國民軍為自存計不得不取大同，俟大局定後，當即奉還雲。
國民軍既然對山西采攻勢，閻錫山乃迭電催促奉軍、直軍火速進兵，且謂「養寇貽患，晉難安枕，與其日尋干戈於將來，不若錫山讓位於此日」等語。晉軍分三路，中路商震由得勝口攻豐鎮，東路張培梅由天鎮攻柴溝堡，西路孔繁蔚由右玉攻綏遠。閻自任總司令。
國民軍集中全力壓迫山西，15年6月27日攻佔大同，晉軍右翼商震部退懷仁，左翼孔繁蔚部退英家窯，鹿鍾麟、李鳴鐘，韓復渠由得勝、鎮川、駐市三口，分三路進攻雁門關。
7月3日吳佩孚在保定會議，分編四軍，吳自任第一軍總司令，直轄田維勤、王為蔚等部。第二軍總司令彭壽莘。第三軍總司令閻治堂，第四軍總司令齊燮元，副司令魏益三。7月中旬王為蔚部抵蔚縣與方振武部接觸，進襲狼牙口，入雁門關，魏益三部抵廣靈。
奉軍、直魯聯軍、直軍、晉軍聯合作戰，大體共分五項：（一）各方共出兵40萬主力，另組別動隊策應。（二）直軍出兵七師四旅，奉軍出師五師八旅，統歸吳佩孚指揮，分三路進攻西北。（三）南口軍事以奉軍為主力，直軍為副。（四）晉北以晉軍為主力，直軍為副。（五）直、晉兩省掃除國民軍後，再議第二步。
吳佩孚這次東山再起，每次用兵都不順利，他原以為一鼓作氣可以攻下南口，怎知國民軍堅守南口，他的軍隊久戰無功，田維勤的部隊且一再謊報軍情，誇大戰果，貽笑中外。
他在不得已情況下，把進攻南口的主力，讓給奉軍，對吳來說，實在很丟面子。奉軍和直魯聯軍擔任戰場主角後，張作霖重新編組其部隊分為三路，第一路徐源泉，第二路榮臻，第三路韓麟春。總指揮褚玉璞，後方總司令張學良，前敵總司令張宗昌。
關於國民軍在南口的苦戰以迄失守經過，特抄守南口的劉汝明所撰回憶錄有關此一段經過於後：
「六月二十二日，石筱山（敬亭）兄到南口來視察。他參觀了陣地以後，筱山兄叫著我的號說：子亮，你要小心敵人抄你的後路，我看八達嶺、居庸關這一帶山高且險，你的兵力又薄弱，如果叫敵人迂迴過來把山佔據，火車及一切都要絕斷了。我聽了，看看附近的人很多，便說：沿鐵路兩側，我都埋伏得有人，你沒有看到。回到師部我和筱山說：你顧慮得是，敵人如果從南口正面或附近來攻，我這一個師足可應付，倘若敵人要從南口以東三十里，或南口以西三十里向康莊、懷來迂迴，我就心有餘而力不足了。筱山回去大約向張、鹿諸公報告了，鹿的手槍旅季振同團，立刻就進駐居庸關。
西北督辦公署參謀長曹浩森也以電話通知我：佟麟閣的第十一師進駐康莊車站以東延慶縣與得勝口一帶，陳希聖的第三師開到康莊車站以西地區，防守居庸關右翼的長城各小口。這兩部是來掩護我的左右側背，叫我和他們切實連繫。曹浩森是日本留學，由李烈鈞介紹來的，熊哲民（斌）是陸軍大學畢業的，在我們南苑練兵時期，由劉驥介紹來的。陳希聖兄是接鄭金聲新任第三師長，他是山東荷澤人，與我的私交也很好。我們這時的全部兵力，除了騎炮兵，一共有十二個師，第一師是徐永昌，第二師是孫良誠，第三師是陳希聖，四、八、九，我記不清是誰，第五師韓復矩，第六師是石友三，第七師是馬鴻逵，第十師是我，十一師是佟麟閣，十二師先是蔣鴻遇以綏遠都統兼，後來孫連仲調任，石敬亭是西北軍援軍後方總指揮。
佟、陳兩師剛上來，敵人又開始猛攻，這次是張宗昌進攻南口正面，張學良攻得勝口迂迴我的左翼，吳佩孚親督田維勤、潘鴻鈞兩部選的精兵，從我們右翼，直攻康莊。從七月上旬起，張宗昌連攻了南口三天，每次都是攻到外壕邊便叫我們擊退。吳佩孚進攻的部隊也毫無進展，只有奉軍有三百多人從南口、得勝之間的空隙，乘夜爬山繞到居庸關東七八里處，立刻就被季振同團包圍殲滅。季團的副團長也陣亡，士兵傷亡了也很多。敵人這次總攻又失敗了，不過我們也很危險，幸而有石筱山的建議，我的側背有了掩護，不然真也不堪設想。
七月十日鹿打電話給我，他說：他的意見放棄南口的陣地，退守居庸關、八達嶺縱深配備。他又說：古時戰爭大多數是守居庸關，既可以節省兵力，敵人的重兵器也不容易活動。我在連次獲勝之後，也許有點輕敵，我認為南口陣地的工事是金城湯池，左右側背有佟、陳兩師也是安如磐石，不過我還是向鹿說：讓我和三個旅長商量商量，再把我們的意見報告。我集合三個旅長和主要的幕僚開會，把鹿的電話傳達一遍，再問他們的意見。
胡長海、張萬慶兩位旅長都沒什麼意見，王書箴旅長卻激烈反對，他除了和我相同的意見之外，還說守南口可以予敵人以威脅，可以叫他們寢食不安，何況南口已堅守了三個月，敵人不停的進攻，也沒有越過雷池一步，棄之也未免可惜。我便打電話向鹿先生報告，把我們的商量結果告訴他，他也沒有堅持，他大約已經知道廣東方面北閥大軍快有行動了。
七月下旬張之江督辦傳來馮從俄國的來電，說蔣中正率領北閥大軍進攻兩湖，要我們堅守南口以牽制吳佩孚。這時吳佩孚與張作霖，經過幾次會商也達成了『軍事合作到底，政治以後再談』的協議，繼續進攻南口。吳佩孚恨馮入骨，必欲把我們解決而後已。北伐大軍雖已行動，他仍然把他的主力部隊置於北方，進攻南口，等到後來他回到南方時北閥大軍已經打出湖南了。
八月初，奉、直、魯、晉各路敵軍大舉進攻，多倫、南口以及晉北方面同時激戰，多倫首先失守。本來宋哲元是守多倫的，後來因為晉北緊張，宋奉命為攻晉總指揮，石敬亭為參謀長，多倫交給騎兵師席液池防守，奉軍吳俊升、湯玉麟來攻，因為眾寡不敵；加以席與旅長王鎮淮意見不合，多倫就此失守。八月九日南口當面由奉、吳、張宗昌再舉總攻，鐵路以東奉、魯軍選了六個攻擊點，每人攻擊點都使用一個旅兵力，用寶塔式的攻擊。鐵路以西也有直吳軍四五個旅攻擊。攻擊一開始先用排炮猛轟，再用坦克車及步兵排、連、營、團衝鋒，我的三個旅同時告急，我的師屬獨立營，能作戰的都開到前線去了，炮兵的馭手也被王書箴要了去，只剩下炮手放炮。以致到撤退時無人牽馬拉炮，炮也丟了。到了十二日，敵人的坦克車九輛，將我們關公嶺東沙河灘所築的石牆衝倒，所有的副防禦全毀，電網被破壞的也很多，電流也不通了。鐵路機廠的發電人員，也潛逃無蹤。戰況如此慘烈，所幸將士都能用命，卒能將敵人一一擊退。
十五日早上九點鐘左右的樣子，鹿打電話給我說，多倫方面的吳俊升敵軍，已威脅到張家口了。全軍要向綏遠、包頭總退卻。又說第十師苦戰了四個月，敵人以數十萬眾傾巢來犯，中國戰場上空前沒見過的飛機、坦克車也來參戰，而始終不能得逞，你們的英勇精神全軍敬佩。現在因為多倫失守，不能不退，你要立刻經張家口、柴溝堡，向綏遠、包頭撤退。我說：現在已經九點多了，單是鐵路兩側就有十幾個旅攻擊，戰事正烈，白天無法撤，到天黑了再撤吧。鹿說：也好。他又說：指揮部即經張家口往綏遠撤，你無論如何要在三天之內，通過張家口。第三師方面現在無戰事，已經叫他們撤退了。十一師方面現在也正在打著，他們也是天黑了撤。鹿說完他的指揮部就撤了，當時如果我立即把鹿命令下達，重武器也許不會丟，部隊損失也許不會那麼多。可是我想，命令下早了，會使他們動搖，四個月都過去了，這半天就不能撐了麼？那知到了下午三點，卅旅陣地就被敵突破，卅旅是在正面，廿八旅在關公嶺方面，廿九旅在鐵路以西。卅旅被突破，陣地便會被分為兩半。我知道已不能再撐，便急以電話通知廿八、廿九兩旅速向康莊撤退，如果南口不能通過，便翻山走到康莊車站集合。當時我手中還有半個機槍連，兩挺重機槍，便叫連長胡光武帶著佔領南口的南面寨牆，掩護卅旅撤退。一直到六點多鐘，卅旅的官兵也退回不少，但還不見王旅長。情勢已不能再等，便帶著一部分官兵，步行到居庸關，上了火車到康莊。到了康莊，令鐵路方面準備火車，上滿一列車便開一列車。這時候聽說王書箴旅長被俘了。王旅長有膽有識，實在是不可多得的人才，他以後被張宗昌在北京殺害，每每想起他來，都為之惋惜不已。
我乘第三列兵車在十六日下午到張家口，督辦公署已撤走了，車站的人告訴我，柴溝堡這邊六七里處有督辦公署的一列車翻了，人可以到翻車處下車，騾馬必需在有站台的車站先下車。這幾天平綏鐵路也是連出事故。卓資山機車相撞，下花園翻車，柴溝堡又翻車，都有不少的人傷亡，所給予士氣軍心影響極大，在大軍轉進的時候，更擴大了失敗心理，各部隊幾乎都已不成為有組織的部隊，我們這次是打敗了，敗的已近乎分崩離析。」
劉汝明回憶南口之戰，只述國民軍方面，至於奉軍、直軍和直魯聯軍方面情況，茲再抄當時《國聞週報》一部分於後：
「吳負責進攻南口軍事後，由於田維勤部久攻南口無功，而田部陳鼎甲旅叛變於前，吳世孑旅之賈馬二團又變於後，碩果僅存的只有張萬信及紀某兩旅，亦受包圍。田部於此戰鬥力遂告消失。至於魏益三部亦不可恃。張宗昌自前線巡視回京後，乃與張學良商量，如欲速下南口，非變更戰略不可，兩張遂將前線險狀告之張其-，經張赴長辛店向吳報告，吳對變更戰略完全同意，以南口及懷來任務全交奉軍及直魯聯軍指揮。
南口方面，張宗昌八月三日晚據報，直奉聯軍占南口第一險要之二道關，乘勝進攻，前鋒至長城外延慶附近，進窺八達嶺，攻居庸關北口。張學良語人，此次攻克龍虎台及南口防線兩道，系利用大雨，以炮火脅迫敵軍退出戰壕。三日夜半，於珍佔領長城外虎峪村，又由得勝口攻葵花峪。張學良、韓麟春六日通電，謂右翼通過二道關，中央由得勝北三里，深入敵陣，敵屢次反攻，均無效。即此可見奉軍縱以重炮壓迫，面西北軍猶竭力反攻也。七日晨起，西北軍各路反攻極烈，雙方劇戰。張學良是日晨赴昌平，下總攻令。重炮聲竟日不絕。
七日昌平全線猛烈攻擊，左右翼達山根南口正面，距國民軍僅有里許，尚未克復，右翼系奉軍第四混成旅，迂迴虎峪山村後方。左翼系聯軍第十一旅，已達山根，遷迴繞攻南口之右側。張學良八日夜返京，九日赴前線督戰。張宗昌亦有擬率衛隊赴昌平說。
八月十四日下午二時南口鎮被奉魯聯軍攻下，此次西北軍失陷南口原因有三：（一）西北軍之守南口，原以十三陵白陽城等處為東西犄角，以前聯軍正面進攻，常受東西兩路之夾擊，陷於不利，自變更戰略後，聯軍分三路進攻，左右兩翼，先後將十三陵、白陽城等處西北軍擊退。中路佔領龍虎台等要隘，右翼又抄出得勝口，進攻虎峪村，斷南口後路。南口雖險，至此犄角盡失，三面受敵，不易防守。（二）聯軍進攻兵力在十萬以上，守南口之西北軍，僅鄭金聲、劉汝明等部三萬餘人，眾寡不敵。（三）長城附近山洪暴發，軍用橋樑多被沖毀，後方接濟異常困難。有此三因，西北軍不得不棄南口而退。當十一日聯軍嚴令猛攻時，西北軍竭力抵抗，損失甚鉅，延至十三日勢不能支，遂一面在居庸關岔道等處佈防，一面將南口守兵撤退，由劉汝明擔任斷後，十三日夜間與聯軍猛烈激戰後，即陸續撤退。至十四日清晨，大隊業經撤盡，僅留少數軍隊阻止追兵，並將重要工程加以破壞。聞自十一日起至南口攻下止，雙方血戰四晝夜，西北軍死傷一萬餘人，聯軍方面死傷尤眾，約在二萬以上，此南口攻克之經過也。南口攻下之前數小時，虎峪村先為奉軍佔領，尤使西北軍不得不向居庸、康莊、延慶而退。
奉魯軍以生力軍兩旅擔任追擊，而首先入南口者，則為奉軍於珍部趙鳴皋之第三十七旅。其所恃則全在鄒作華之重炮隊也。據連日聯軍公佈，十五日克橫嶺城鎮邊城，正面奉軍達青龍橋，十六日午占康莊，又續進佔懷來。直軍方面，擔任西路之田維勤部，前此遲回不進，但十六日亦電告克懷來。又謂紀旅占土木堡站，田已進駐懷來，馬吉第部十七日晚入涿鹿，向宣化追擊。譚慶林部十五日下午占延慶，別隊占龍沙關，十七日占寧遠，距張家口六十二里，張學良、韓麟春十六日通電，報告所部向宣化追擊經過，謂西北軍已在張家口備車，日內開始撤退。第一步退豐鎮，第二步退平地泉，第三步退綏遠，第四步退包頭，然後渡黃河，一部退甘肅，一部退庫倫。大同西北軍亦向西退卻。閻錫山十五日電告，已令各軍由渾源、偏關、天鎮三路猛攻。冀斷京綏路西北軍歸路。吳俊升則派穆春任中路，萬福麟任東路，汲金純任西路。進攻沽源，大概此路西北軍亦必在撤退之中。聞吳佩孚十六日電平涼張兆鉀，希會甘軍，集中皋蘭，逐西北軍出境。另由馬福祥電諸馬，出兵寧夏，阻馮軍西退。蓋今日奉直聯軍固以會師張垣為目的，而又不願西北軍退守綏遠甘肅也。
十五年八月下旬國民軍退守平地泉、包頭。而宣化、張家口、大同、豐鎮均在所謂討赤聯軍之手。初，直軍王為蔚部十八日占宣化，奉魯聯軍亦繼至。直軍報告十九日下午入張口，奉軍則謂二十晨進佔張垣。實則西北軍大隊早於十六日由張口撤退，輜重無大損失。晉軍十九日克大同車站及懷仁，進攻豐鎮。奉軍第九、第十兩軍亦沿鐵路前進會師。閻錫山二十二日電告，傅師盧旅二十一日攻克豐鎮，西北軍既失豐鎮，遂退平地泉。接平地泉在豐鎮西北一百五十里，如聯軍再進攻，擬退卓資山扼守。又一說，則謂西北軍以平地泉、包頭、綏遠為三道防線。討赤軍是否再行進攻，則不得而知矣。
八月二十六日晉軍攻克平地泉。閻錫山發電請奉魯聯軍不必再進，西北軍事晉軍足以了之。又二十九日電告，晉軍克平地泉後，追擊隊二十八日克卓資山，進逼綏遠。但奉聯軍開幹部會議，追擊西北軍，決以包頭為止。包頭以西，交閻錫山、劉鎮華辦理。雙方所爭，綏遠地盤。蓋奉方除湯玉麟任熱河都統外，已任高維岳為察哈爾都統，三特區已佔其二，豈容放棄綏遠。而閻錫山本有任商震為綏遠都統以固門戶之意，所以電阻奉魯軍之西進。張學良、韓麟春三十一日晨偕高維岳赴張家口，將再赴大同豐鎮，而察啥爾屬之各官，奉直又均有委派，京兆尹李垣則又向齊燮元索還京西琢州、房山、良鄉、固安四縣收稅各權，保大之軍民政權亦有問題。
國民軍敗退聲中，馮玉祥十七日自莫斯科啟程回國，廿九日已抵庫倫、徐謙偕西北軍代表李鳴鐘、劉驥二十三日抵粵，徐出席中央執行委員會，報告馮在莫斯科，由徐介紹加入國民黨。劉驥、李鳴鐘提合作辦法十三條，請委馮玉祥西北軍總制，暫以總制名義，統制西北軍。國民黨中央黨部乃於廿七日歡迎國民軍加入黨籍。」