炮声一停，林虎军进攻更加疯狂，逐渐占据有利地形，发起了波浪式的一次又一次密集冲锋。第一营被敌包围于曾塘，在这里，战斗最惨烈。
正当第一营苦战之时，大股敌军逼近团部，作为预备队的第二营立即投入战斗，营长刘峙率部过河，与敌人展开肉搏，将敌人击退。正午，敌人再攻，刘峙所部官兵虽伤亡过半，但还是将敌军打退。不多时，林军向教导团阵地扑来，包围圈越缩越小。何应钦急命右翼别动队的第三营增援上阵，而该营不久也陷于敌军的反包围圈内，并与第一、第二营失去联系。
下午，有一处阵地被敌人突破，阵线几乎崩溃，敌军冲到团部指挥所附近，大喊要“活捉蒋介石和苏俄顾问”。在团指挥所的苏俄顾问束手无策，极感忧虑，蒋介石更是急得像热锅上的蚂蚁，在指挥所里反剪着双手，急速地踱来踱去，嘴里面不停地叨唠着：“娘希匹，林虎这杂种，想置我于死地！想置我于死地！”
这时，陈诚也站在蒋介石身旁，炮打不响，他也干着急。蒋介石看着他气不打一处来，说道：“你这个炮兵连连长为什么不试试，把炮架起来打打看？！”随即偕同苏俄顾问跟着陈诚前往炮兵阵地。蒋介石在日本留学三年多，学的就是炮兵专业，他要去炮兵阵地看个究竟。
说来也巧，陈诚将一门山炮稍加调整，装上炮弹，亲自拉火，“轰”的一声响了，炮弹落在向第一团指挥部蠕动的敌人中间，随即有几个敌军士兵被炸死。陈诚喜出望外，立即命令其他5门炮都架起来调试，结果均打响了。炮弹雨点般地落在敌群之中，敌人纷纷弃阵而走，炮兵大显神威。校军阵地上的官兵看到这戏剧性的一幕，顿时精神一振，纷纷对敌人发起反击，敌军开始动摇。
双方苦战至正午，粤军许旅从右翼赶至，加入第三营的阵地，敌军这才开始溃退。
下午，第一团和粤军许旅协同追击敌兵，不意进至和顺村落入敌人包围圈，林军总预备队进行反攻。许旅不支而退，一团第一、第三营又被包围，伤亡惨重。尤其是第三营，死伤散失几尽。在这种情况下，团部官兵一面整理队伍，坚决抵御；一面到处摇旗呐喊，迷惑敌人，使敌人不敢轻易冒进。
当第一团在曾塘村、和顺村浴血奋战的时候，担任左翼的钱大钧率领的第二团一直滞留在棉湖东南方的鲤湖，无法前进。后来得到当地农民的协助，才找到通路。下午2时后，该团到达和顺，在侧面给敌以有力之攻击。林军乃被打败，向五华、兴宁退去。棉湖之战，以东征军的胜利而告结束。
棉湖之战是第一次东征规模最大的一次战斗，是对黄埔校军和蒋介石的一次严峻考验，黄埔校军仅以区区两个团力敌林虎6个师，并大获全胜，一时军威大振。
3．攻克惠州
3月21日，蒋介石驰电汕头，向粤军总司令许崇智告捷。下午5时，粤军总司令部行营接到胡汉民的电报：“总理逝世！”这无疑是一个晴天霹雳。
实际上，3月12日，孙中山已在北平去世。当时因东征军正在转战之中，为了不影响将士情绪，消息没有公布。等到第一次东征胜利结束之后，所有的将士都享受着胜利的喜悦之时，孙中山逝世的噩讯才被允公开，全军将士马上由喜悦坠入哀悼之中。
25日，蒋介石在野战医院抚视伤病兵之后，撰感言如下：“斩草须要除根，擒贼必先擒王，不诛叛逆陈炯明，不算革命真男儿，剜其心肝，祭我总理神灵，肃清东江余孽，实行三民主义，继续先烈生命，完成本党责任。”
3月27日正午，蒋介石在兴宁县城东门外集合黄埔军官学校教导第一、二两团全体官兵，沉痛哀悼孙中山的不幸去世。
30日，在兴宁县北门外刁屋坝举行“追悼大元帅及阵亡将士大会”，各军官兵以及县属政、学、农、工各团体共约五千余人列队参加，蒋介石在大会上恭读祭文。公祭之后，蒋介石又在孙中山灵前宣读誓词：“我陆军军官学校全体党员，敬遵总理遗嘱，继承总理之志，实行国民革命，至死不渝。谨誓。”
棉湖大战后，陈炯明、林虎残部退至五华、兴宁，作固守状。五华、兴宁是陈炯明之根据地，又是林虎之巢穴。林虎将所剩兵马收拢聚结，坚固此地，以图喘息、觅机复取既失之地。
针对林虎之“收缩五华，固守兴宁”的战略，3月15日、16日、17日，蒋介石先后下达了命令，决定“用迂回收击之法，由左纵队改走小道，直趋五华，乘敌不意、先占五华，以拊兴宁之背”。
3月17日下午，第一团不顾极度疲劳，强行军120余里，于18日晚抵五华城下。当时敌军主力已开往兴宁，五华守军王得庆未作积极防备。当夜，第一团轻松拿下五华。
19日，第二团和粤军第一旅转攻兴宁城，此为林虎司令部所在地。林虎坐镇城内，一面据城固守，一面飞调援兵，企图拼死决战。东征军攻打数日，无所进展。在这种情况下，蒋介石决定先肃清城外之敌，然后才趁势攻城。
20日上午，粤军第一旅首先打退了神