1930年5月下旬,阎部沿津浦铁路进攻德州，迫韩复榘部向南撤退,在石友三部配合下，于6月25日攻克济南，27日进至泰安、曲阜。蒋介石调3个军另3个师反攻,至8月15日,相继攻占曲阜、泰安、济南，阎部节节败退。9月18日，持观望态度的 张学良 通电拥蒋,率东北军入关,10月上旬，占领河北，阎部退入山西。

蒋军在津浦铁路得手后，转向陇海铁路，分三路向郑州进攻,至10月6日，攻占兰封、开封、郑州等地。冯部退守郑州外围，因阎部撤退，洛阳失守，遂转入晋南。11月4日阎、冯通电下野， 所部被蒋介石、张学良改编，战争结束。

冯玉祥军(第2方面军共6个路军)约30万人，3月开始出荆紫关、潼关向河南进军，4月底进至鲁山、临颍、禹县、郑州等地，拟先以一部兵力协同驻许昌的第8方面军9个师组织防御，尔后向武汉发动攻势。蒋介石为解除平汉路冯军的威胁，令第3军团13个师组成左中右三路,于5月11～20日，分别从淮阳、南阳、确山等地，由东、西和正面北攻新郑、许昌、鲁山失利，双方形成对峙。5月下旬至6月4日,第3军团在飞机配合下，不断猛攻许昌，第8方面军总司令樊钟秀被炸死，其守城部队出现慌乱。冯玉祥及时调整部署，增派兵力，指挥第4、第5、第6路军和第8方面军，从正面和两翼向第3军团实施反击，战至12日，第3军团向豫南溃退，冯军跟踪追至郾城、漯河。此时,陇海路战场的阎、冯军受到蒋军猛烈攻击,冯有后顾之忧,遂停止平汉路的攻势,双方转入对峙。

5月中旬，李宗仁指挥第1方面军(又称桂张联军)共13个师3万余人，由广西全县北指武汉。5月27日，攻占衡阳；蒋军第4路军北撤长沙。当天，蒋令第8路军3个师由粤、桂北上，断李军退路。武汉行营主任何应钦调整部署，以第13师固守岳阳，以3个团入湘支援第4路军，以第6路军等编为3个梯团置于武汉近郊和萍乡，阻李军北进。6月4～8日，李军攻占长沙、岳阳，进至湖北蒲圻县的赵李桥后，由于平汉路冯军停止向武汉进攻，更主要是因蒋军第8路军9日占领衡阳，退路被切断，腹背受敌，遂向长沙撤退。蒋军第4路军和部分海军乘机进攻长沙。15日李军向醴陵、攸县、浏阳撤退。29日～7月1日，为夺回衡阳与第8路军进行激战,因伤亡惨重败回全州。

为夺取战略要地归德，蒋军第2军团12个师,于5月12日开始由山东曹县向归德阎军发起攻击，至19日占领归德、亳县(今安徽亳州)。阎军第6路军3个师投蒋。第5路军撤退至河南柘城。20～24日，第2军团继续西进，攻占了宁陵、民权、睢县等地。此时，冯玉祥指挥所部第1路军至第4路军和阎军约9个师的兵力，由正面和两翼突然实施反击，击敌侧背，迂回敌后，从而打破了蒋军的攻势。蒋军败退定陶、曹县、归德。6～7月，两军以宁陵地区为中心展开拉锯战。8月4日起，因津浦路的阎军受到蒋军重兵压迫，冯应阎锡山要求,指挥所部及第4方面军一部向徐州侧击。蒋军以7个师于兰封(今河南兰考)、太康、柘城、归德间组织防御。冯军以近战、夜战、迂回、渗透等战法实施攻击,蒋军顽强抗击,争夺激烈。蒋军虽伤亡惨重，飞机被毁十余架，但冯军攻势未达预期目的，22日后双方形成对峙。

5月7～26日,石友三指挥第4方面军4万余人由河南新乡东渡黄河,占领考城(今堌阳)、东明(属山东),企图协同第3方面军攻取济南、徐州。蒋军第1军团和预备军团各一部，分由济宁、曹县夺占考城、东明。第4方面军适时反击得手，再次控制该地，为第3方面军开进创造了条件。27日，阎锡山指挥第3方面军约20万人，以第1、第3路军等由河北馆陶，以第2、第4路军及总预备队沿津浦铁路正面，分向山东东阿(今东阿镇)、齐河(今旧齐河)进击，准备合击济南。蒋军第1军团、预备军团大部撤退济南等地,一部于6月3日被驱往黄河南岸。阎军行动迟缓,至25日，其第2、第4路军等始占领济南。蒋军第1军团、预备军团分别向胶东、鲁南撤退。阎军分途追击。27日至7月上旬，阎军第1、第3路军、总预备队攻占泰安、曲阜，并一度攻击兖州。至7月下旬,津浦路战场的主动权在阎军一方。但阎为保存实力，停止进攻，撤退至宁阳、新泰一线转入防守；第4方面军又消极避战，失去了会师徐州的战机。此时，蒋军已击败入湘的桂张联军，平汉、陇海路战场又处于相持状态，蒋遂从湖南、平汉、陇海路战场抽调兵力，组成左中右三路向津浦路的阎军发动反攻。阎军节节败退,至8月4日,蒋军攻占新泰、宁阳、汶上等地。11日攻击泰安,双方激战五昼夜,阎军伤亡惨重而败退。15日蒋军占领济南。阎军余部由山东向河北撤退，蒋军跟踪追击，占领德州后停止前进。

津浦路战场阎军失济南，使战局迅速向有利于蒋军方面转化。8月底蒋军调整部署，集中兵力于平汉、陇海路战场。9月初开始进攻冯军。此时，冯军部分将领被蒋军拉拢收买，士兵因生活苦斗志低落；陇海路的阎军也向河北撤退。18日张学良通电拥蒋,出兵入关2个军，随即占领平、津和石家庄，阎军退回山西，致使平汉、陇海路的冯军处境孤立，在蒋军进攻面前节节败退。至10月底，蒋军先后占领河南临颍、许昌、洛阳、开封、郑州、新郑，继而占领陕西潼关、西安。冯军第2、第3路军投蒋，残部退入晋东南等地。11月4日,阎锡山、冯玉祥通电下野，部队由张学良出面收编。

此战，反蒋军各派由于各怀异志，保存实力，缺乏统一组织指挥而被击败。双方共伤亡30余万人，给人民造成了深重的灾难，蒋介石扩大了势力，加强了独裁统治。而蒋介石与张学良两人结为兄弟，直至西安事变后两人关系破裂。

这场战争经历了三个阶段。第一阶段蒋军虽攻占河南归德(今商丘)等地﹐但总的形势不利。归德旋为冯军收复﹐长沙﹑济南先后被桂军和阎军占领﹐蒋军撤守鲁西南和豫南漯河地区。7月至9月中旬为第二阶段。反蒋各派在北平(今北京)召开中国国民党中央党部扩大会议﹐宣布成立以阎锡山为主席﹐阎锡山﹑汪精卫﹑冯玉祥﹑李宗仁等七人为委员的国民政府﹐与南京国民政府对峙﹐但战局每况愈下﹐7月4日﹐桂军退守广西﹐8月14日﹐阎军放弃济南。冯玉祥的“八月攻势”也遭到失败。蒋军在两湖﹑津浦﹑陇海﹑平汉各战场取得全面胜利。持观望态度的张学良9月18日通电拥蒋后为第三阶段。张率东北军入关占领平﹑津﹑河北﹐反蒋联军迅速瓦解﹐扩大会议迁至太原举行﹐不久即风流云散。11月4日阎﹑冯通电下野﹐取消太原陆海空军总司令部﹐所属军队被张学良﹑蒋介石改编。蒋阎冯大战历时七月﹐双方投入兵力逾百万﹐战线绵延数千里﹐是中国近现代历史上一次规模最大的军阀战争。蒋介石取得了战争的胜利﹐暂时统一了国民党各军事集团。