湖南军阀唐生智投向革命军后，率所部的李品仙、刘兴、何键三个师，还有吴尚、张国威两个独立团等部队，编成为国民革命军第八军，军长唐生智，苏联顾问奥尼倚奇。还有夏斗寅所率的鄂军团，改编后，作战时归第八军指挥，作为第八军总预备队。第八军奉令由长沙推进至汨罗江南岸，以平江为界起，右至嘉义、长寿一线，集中待命进攻北岸敌人。
从汨罗江口起，问左翼经过长乐、平江、嘉义到长寿沿江形成约100公里的作战正面。军阀前线防守兵力大约5万人左右。配备重点在汨罗、长乐、平江三个地区。革命军在未作战以前，南北两岸对敌人何处设有炮兵和机关枪，兵力若干，何处可以徒涉，何处丘陵平坦，村庄多少，宿营情况等等，均有详细侦察。并有几次对长乐、平江两处作过威力侦察，收集船只，作为佯攻强渡，以使敌人的兵力和火力暴露无遗。同时更做了政治宣传工作，南北两岸宣传标语遍地皆是，尤其是敌人后方标语更多。如“打倒吴佩孚军，活捉宋大霈、董政国，北方弟兄们自己人不要打自己人”；“欢迎弟兄们携枪投诚，缴来步枪50块光洋、机枪200元、炮1门500元”；“优待俘虏，打倒帝国主义和国内军阀”等等。长乐、平江农民时与革命军通风报信，弄得军阀队伍风声鹤唳、草木皆兵。因此农民被军阀认为是革命军的谍报员，惨遭杀害者数十人。
各北伐军接总部命令，在汨罗江线攻击成功以后，分三路穷追：第四军以一路沿粤汉铁路向岳州追击前进；一路由长乐街经桃林，向羊楼洞前进；第八军一路由平江经南江桥、通山、崇阳、咸宁前进，总的目标直驱武汉。在战略指导上采取全面攻势，猛追猛打，使敌军毫无休整余地，以期达到一鼓而歼灭的目的。
吴佩孚军在汨罗江北岸的防御
自称“十四省联军总司令”的吴佩孚，鉴于他最可靠的湖南军阀赵恒惕的部队在湖南快被消灭的情况，为了巩固湖北地盘，由保定仓促南下，亲自上前线督战，抵抗革命军。联军总司令部驻汉口查家墩，当时的布置大致如下：湖北督军陈嘉谟，掌握全省行政大权，驻武昌；董政国为第四路总司令，驻湖南长沙的长乐街黄氏宗祠；宋大霈为第三路总司令驻汨罗；第二十五师陆沄部驻平江县一带；两湖边防督办李炳章守备岳州；潘守蒸原湖北第一混成旅改编成师，归陆坛指挥，驻平江右翼；刘佐龙原第四混成旅扩编为湖北第二师，驻汉口、汉阳、襄河一带；原湘军军阀赵恒惕部下叶开鑫为湘军总司令，率一个师和鄂军独立团驻岳州、汨罗，维护粤汉铁路；董政国、宋大霈、陆沄、潘守蒸等所率部队，都归宋大霈统一指挥，在汨罗江北岸凭江设防。凡重要地点，如汨罗车站，左至平江、嘉义一带，都建筑坚固防御工事，凡徒涉场渡口，沿江高地配备有山炮和机关枪阵地，并布置有地雷，按地形重要程度，做了很多不同的坚固防御工事。许多工事是大抓民夫，拆毁民房的砖石、木料建筑的，又向汨罗长乐街、平江县长寿街等镇市，要钱要粮要滑竿，并规定当地人民每日送蔬菜鱼肉烧柴等，按期不送到就打骂或惩罚。官兵纪律之坏，也无以复加，每日三三两两的士兵，借故闯人民房，调戏妇女，以致被强奸妇女投河自杀的共计30余人。勒索敲诈之事，更是司空见惯，把汨罗江所有船只掳封在北岸，不准行动，官兵若得了钱，可以私放。尤其是官兵赌风很大，夜以继日，地方人民恨入骨髓，并常发现士兵被当地人民活埋、击毙。
长江方面，吴佩孚派有兵舰封锁江面，协同陆军作战，并不断护送军队和运输给养。吴佩孚仍感到兵力不足，急令河南的生力军南下。其中有驻保定的第八师刘玉春部、河南第三师张席珍部、陆军钢盔师高汝桐部、河南第十三混成旅娄永和(娄云鹤)部以及他的王牌——联军总部的军官团全部(由张席珍兼总监)。其作战计划，在战略上，采取坚守汨罗江北岸，等待援军，节节抵抗，谋得时间的余裕，联合孙传芳部队到来协同反攻。
从表面看来，吴佩孚势力还是很强的，按兵力人数，超过革命军；按军械装备和粮弹充足，也不低于革命军。而且在直奉、直皖之战役中，官兵久经战事，有一定的作战经验。所以军阀首脑会议，曾发出狂语：“革命军不堪一击。”
战斗经过和军阀惨败
革命军与军阀军队两军在汨罗江南北岸对峙，严阵以待。革命军按预定计划于8月18日拂晓发起全面总攻。南北两岸顿、时炮火连天，革命军官兵在炮火和机关枪掩护下，分向长乐街、平江县两处集中猛攻。因汨罗江面不很宽，河底有深有浅，当时冲锋号声、人声、马声震动天地，革命军个个不顾生命，奋勇前进，前仆后继，迅速徒涉过河，直向长乐街和平江县制高点攻击，战斗非常激烈。第四军官兵徒涉汨罗江时，被淹毙被击毙的很多。因敌人预备队增援出击，战斗更为激烈。经过几小时激战，叶挺独立团已登岸的官兵从制高点的侧翼围抄制高点的背后。经过几天几次肉搏，才将平江制高点夺取。双方伤亡惨重，吴军团旅长，被击毙4人。全线战至中午，吴军因阵地被中央突破首尾不能相应，以致全线动摇，炮声枪声逐渐沉寂，但较远的山谷间有机枪声、手榴弹声，不断发出，才知道军阀军开始总溃退。吴军高级将官早已逃遁无踪，军队被打成七零八落。当时叶挺的独立团和十二师二十六团黄琪翔部担任中路，跟踪直趋平江县东北角。敌第二十五师师长陆坛把主力部署在乎江南面，北门全无守兵，第四军独立团一路攻下童子岭，一路直趋平江县城东，后汇合二十六团，从北门人城，未遇抵抗。陆沄和以下高级军官逃遁不及，除陆沄拔枪自杀外，所部3000余人当了俘虏，革命军遂克服了平江县城。在长乐街方面，当天敌总司令董政国为了逃遁方便，先在长乐街北端的马鞍山高地布置了一个侧防阵地，作为掩护退却之用。经第四军第十师部队猛烈攻击，激战2小时，董政国仅以身免，所部悉数就歼。
军阀军队全线崩溃后，各革命军除派少数兵力打扫战场外，其余主力于当天下午按照命令，指向目标，日夜追击。第四军部队向粤汉铁路北进，守备岳州的敌军李倬章弃城而遁。革命军于8月20日占领岳州，8月25日，独立团到达中伙铺车站北端，截断了汨罗江败敌的归路，俘敌三四千人，并继续向汀泗桥挺进，一路经通城直趋羊楼司；第八军在嘉义和长寿两处与顽抗的敌军激烈战斗，迅速击溃敌军，全军汇合南江桥，一路继续向通城、崇阳、咸宁前进，一路由崇阳经蒲圻沿江经脾州、金口直驱汉阳。军长唐生智是个性直急躁，而且是有领袖欲望的人物，恨不能大跨一步进入武汉，以便在政治上、经济上扩大势力和影响。第八军自从汨罗乘胜追击后，沿途如入无人之境。
军阀自汨罗战败后，官兵闻风丧胆，弃甲曳兵，七零八落，败兵逃命三三两两。有的成连成排地向当地区公所缴械投诚，取得盘费，换上便衣逃命；有的纠合散兵到处抢劫。由于北方官兵跋山涉水非其所长，逃兵不敢向大路逃走，沿途遗弃军用品很多，步枪、手榴弹、刺刀、军刀、军旗、军帽、军服等到处可见。如夏斗寅所率鄂军团，由长沙出发，枪支并不充足，他的任务是第八军的总预备队，跟着部队前进，到达汉口时沿途拾得枪支几千枝，大大改善了部队装备。
军阀内部的矛盾
吴佩孚已成了强弩之末
在1924年10月，当奉直战争处于紧张关头时，冯玉祥从前线班师北京后，联合奉系夹击直系，仅山海关一役，吴佩孚的实力已受到相当损失，河北地盘也随之失掉，所剩余的仅河南、陕西、湖北、湖南等省。自革命军占领长沙后，吴佩孚曾自称“十四省讨逆联军总司令”，表面看来，似乎强大，其实是纸老虎。这次他对革命军作战的兵力也是东凑西拼，以孤注一掷。
新老直系的同床异梦
