唐生智決心在北軍援軍到達之前，搶先展開大反攻。1926年7月4日，第四、第七、第八軍兵分三路展開總攻，勢如破竹，葉開鑫部迅速向長沙潰退；鄂軍第1師師長夏鬥寅亦陣前倒戈起義，加入北伐軍。

7月6日，國民政府發表《國民革命軍北伐宣言》；

7月7日，陳獨秀在中共黨刊《嚮導》上發表了《論國民政府之北伐》一文，稱北伐戰爭只是廣東國民政府的一場軍事投機，絕非真正之革命，且從國民政府之內政、實力、軍隊戰鬥力及革命意識分析，革命的北伐時機均未成熟；北伐軍號稱黨軍，卻沒有黨的指揮﹔北伐是國民政府的北伐，而國民政府有名無實，只不過是軍事領袖蔣介石的一個傀儡機關。

對此，國民黨中央要求中共作出解釋；中共辯稱，他們是警告國民政府及全國民眾不可把北伐看得太神聖，指出北伐中的種種危險，系以在野黨身份提出善意的忠告。

鮑羅廷則斥責中共中央過早挑起與國民黨右派、中派的矛盾，不合時宜。

7月9日，蔣介石在廣州宣誓就任國民革命軍總司令；北伐軍兵分三路，左路為第四、第七、第八軍，為北伐主力軍，進攻長沙；中路為魯滌平第2軍、朱培德第3軍、程潛第6軍，負責監視江西方向的孫傳芳軍；東路為何應欽第1軍的譚曙卿第3師、馮軼裴14師、錢大鈞20師、張貞獨立第4師，伺機進攻福建；

蔣介石率第一軍王柏齡第1師、劉峙第2師為總預備隊；李濟深率第二軍陳嘉祐教導師、第四軍陳濟棠11師、徐景唐13師，李福林第五軍，第六軍胡謙18師，留守廣東。

7月11日，第八軍李品仙第3師攻佔長沙，全國為之震動，北軍紛紛退至汨羅河北岸；吳佩孚致電湖北督軍陳嘉謨，令其務必團結各部、和衷共濟，堅決阻擊南軍進入湖北境內。

貴州軍閥袁祖銘通電附義，表示願派其部彭漢章第1師、王天培第2師加入北伐，國民政府遂任命袁祖銘為左翼軍總指揮，彭漢章為國民革命軍第九軍軍長，王天培任第十軍軍長，負責進攻退守常德的賀耀祖部；

7月15日，李宗仁率夏威第2旅及第7軍軍直抵達衡陽；

7月27日，蔣介石離粵北上，於8月12日抵長沙；

8月8日，奉軍歷經血戰，終於攻克居庸關；

8月10日，國民政府任命直系前江西督軍方本仁為江西宣撫使兼國民革命軍11軍軍長，令其赴江西招降舊部；孫傳芳聞訊下令封禁境內所有國民黨機關，開始做與北伐軍作戰之動員準備；

8月13日，張之江下令國民軍全軍退往綏遠；14日，奉軍佔領南口；19日，直軍攻佔張家口；25日，晉軍在將國民軍全部逐出山西後，攻佔集寧；

8月17日，在得到馮玉祥關於在“革命”成功後，將承認外蒙獨立，聘用俄國人為中國政府顧問的承諾後，史達林同意援助馮氏40萬人的武器裝備；馮玉祥離開莫斯科回國；

8月19日，北伐軍對汨羅河防線展開總攻。以袁祖銘部第9、10兩軍及第8軍周斕教導師為左翼，進攻荊州、沙市；以第1軍王柏齡第1師、魯滌平第2軍、朱培德第3軍為右翼，監視江西方向；以第四、七、八軍為中央主攻，進擊汨羅河；蔣介石率第1軍劉峙第2師、程潛第6軍為總預備隊。

8月20日，方本仁進入江西，與舊部蔣鎮臣、賴世璜、唐福山等聯絡；孫傳芳下令五省聯軍總動員；

汨羅河戰役，北伐軍士氣如虹，一舉將十萬直軍擊潰，連續攻佔通城、岳州、五裡牌、羊樓司等要地；