长沙会议之后，1926年8月16日，蒋介石发布了《讨吴佩孚宣言》。宣言说：现在国民革命军将要和北洋正统军阀吴佩孚决战于江汉，这次决战，不仅决定了军阀的存亡，也决定了中国国家和民族能否恢复自由与独立。当时，北洋军的兵力集中在平江、泪罗、岳州、澧州、安乡一带，以泪罗江为第一道防线，以羊楼司、五里牌、云溪为第二道防线。第一道防线以宋大霖、余荫森等部守汩罗江北岸的长乐街、浯口市、张家牌，以陆法部守平江。第二道防线以董政国等部守羊楼司、五里牌，娄云鹤部集结于岳州，王都庆部布防于安乡、澧州。由陈家谟坐镇武汉指挥，调度一切，李济臣进驻岳州指挥。不久，又命陆法派兵一部到三眼桥，警戒通浏阳、长沙的要路，董政国派兵一部进至桃林、西塘、杨林街等处。

8月18日，北伐军开始全面进攻，首先展开的是第四军进行的平江战役。平江是吴佩孚军的一个主要支撑点，这里地势险要，是兵家必争之地，有所谓“平江失，则岳阳不保，武汉亦危”的说法。防守平江的是第五十混成旅旅长陆法，由韩彩凤、周寿觥、李柱中等部配合作战，在平江附近的鲁肃山、天岳山、甲山、五里牌、岔子坳、黄甲山、澄潭等处，修筑了防御工事。19日晨，第四军经肥田、红石嘴、团山铺，向平江攻击前进，由缪培南的第三十五团进攻审思岭、天岳山、鲁肃山，牵制敌人，叶挺独立团和黄琪翔的第三十六团进攻平江城，经短时交战，北伐军就从北门攻入，陆法率卫队百余人躲进了下西街的肖曹庙，在无路可逃的情况下，陆法举枪自杀，参谋长以下官兵百余人投降。第三十五团也占领了鲁肃山、天岳山等敌军重点防守地区，守敌大部分被歼。

与此同时，第四军蔡廷锴的第二十八团。范汉杰的第二十九团，由三眼桥附近渡过汩罗江，向平江以东的淡江、大山、中洞岭之敌展开进攻，经过激战，将北洋军击溃，残兵逃往湖北通城，蔡廷锴在战斗中身负重伤。至此，平江战役结束，这一仗，击毙北洋军主将陆法，俘虏敌军官79 人，士兵1500 余人，缴获大炮11 门，机枪5 挺，长短枪2000 支，北伐军仅仅伤亡173人。与平江战役同时，第七军在李宗仁指挥下，兵分两路前进，第1路由夏威指挥，19日由黄圹、浯口渡过汨罗江，占领梓江、岑川，向牛车铺、桃林方向追击，20 日到达罗内，当晚，到达南冲、长安街。第2路由胡宗铎指挥，由滑石滩渡过汩罗江，占领张家牌、王狮桥，20日到达谈家坊，当晚，进驻水火洞、黄崖市。

20日，蒋介石致电国名党中央报捷。唐生智指挥的第八军，也于19日渡过汩罗江，占领长乐街。21日，兵分三路前进，第1路由黄沙街攻击前进，第2路由关王桥向长安桥追击，第3路由大荆街前进，北洋军叶开鑫、宋大霖、董政国等部，纷纷逃往岳州，眼见湖南战场大势已去，为了不被北伐军包围，决定撤往湖北。22日，第八军趁势占领岳州。同日，第四军也占领了鄂南战略要地通城。24日占领羊楼司、26日会师蒲圻。蒋介石再向中央报捷。从8月19日发动总攻到22 日占领岳州、通城，仅用4天时间，就摧毁了北洋军精心构筑的汨罗江防线，取得了完全的胜利，吴佩孚的军队全部被逐出湖南，使湖南成为了北伐军可靠的后方，为夺取武汉和进军江西奠定了基础。

8月22日，蒋介石发表《对外宣言》，声称：我奉国民革命政府命令北伐，是完全应全国人民及国民革命军的要求，履行国民党党孙总理求中国自由平等的使命。无论那国人士，只要不妨碍国民革命行动和作战，一切生命财产，我都会负完全保护的责任。吴佩孚得知在平江、汩罗江大败的消息，张皇失措，立即带领陈德麟、刘玉春所部南下，20日由保定出发，25日抵汉口。

吴佩孚26日在查家墩召开军事会议，决定防守汀泗桥、咸宁、白墩一线，具体布置如下。（1）命宋大霖、董政国率各路退兵固守汀泗桥、咸宁一线。（2）命刘玉春在官埠桥、贺胜桥一带，设置坚固的防守阵地。（3）命马济到纸坊，对通山、金牛方向设置阵地，为左侧防线。（4）命李倬章在白螺矶、新堤、嘉鱼一带设置右翼防线，并固守道人矶、联合海军防御北伐军渡江。（5）命江防水警舰队游击金牛镇，注意大冶及纸坊桥一带。（6）电催孙传芳迅速出兵赣西，移节九江主持，使修水各军在吴军攻击时，袭击通城、平江。（7）电邓如琢，命唐福山、陈修爵所部准备在吴军攻击时，袭击浏阳、醴陵。 汀泗桥为咸宁以南的重镇，为通往武汉的第一险要门户，南、西、北三面环水，东北至西南有粤汉铁路通过，易守难攻，俨然是一道天然屏障。

23日，北伐军总部在羊楼司召开会议，计划兵分四路攻取汀泗桥。第四军第十师、十二师由崇阳、通山进攻，第七军由蒲圻进攻，第八军由嘉鱼进攻，第八军另一部配合第七军进攻。由第四军担任主攻。24日，第四军进抵浪口畈、谢石畈、一部抵麂门铺。25 日，进抵杨家畈、中和铺，第七军到达大沙坪、桂市口，第八军到达聂家市、云溪、临湘一线。26日晨开始进攻，在高猪山与敌军展开激战，第三十五团向铁桥冲锋数次，因敌军火力太猛，无法通过。当晚，黄琪翔带领三十六团在当地农民的帮助下，从汀泗桥东徒涉过河，夺得多处制高点。

27日发起总攻，激战 2 小时，占领玛瑙岭、石鼓岭，敌向咸宁退却，独立团紧迫不舍，一举占领了咸宁，汀泗桥战役结束。这次战役，北伐军俘获敌军官157名，士兵2298 人，缴获大炮4 门，机枪8 挺，步枪1526 支，手枪16 支，第四军伤亡241人。这次胜利，再次挫败了吴佩孚的嚣张气焰，振奋了北伐军占领武汉的勇气。当天，蒋介石给第四军发来嘉奖电报。同日，上海《大陆报》发表一篇评论，高度称赞了蒋介石。