蒋介石分别收到胡宗铎和唐生智、李宗仁的报告，对两线作战的主张不以为然。8月2日，蒋介石率总司令部第二组成员一行抵达湘南良田，唐生智的特派代表林薰南专程前来迎接，并递交了唐生智、李宗仁起草的第二期作战意见书。
8月5口晚，在栖凤渡神农殿，蒋介石召集随行高级官员会议，商议第二期作战计划，重点是讨论唐生智、李宗仁起草的第二期作战意见书。
但，蒋介石支持了胡宗铎的提案，并初步商定：以第一、四、六、七、八等5个军为主攻，在洞庭湖以东攻击前进。以第九、第十军为助攻，在洞庭湖以西协同前进，会攻武汉。第二、第三两军集中醴陵附近监视江西，并策应主力作战。在郴州会议的第二天，蒋介石即电催王天培、彭汉章部迅速赶往津市、澧县，与前线部队取得联系，配合行动。为了亲自督战，蒋介石于8月9日乘炮舰抵衡阳，12日，又率总部重要人员乘小轮抵长沙。
蒋抵长沙的当晚，便在旧藩台衙门召开了军事会议。总司令蒋介石、军事总顾问加伦、总参谋次长白崇禧、政治部主任邓演达、第八军军长兼前敌总指挥唐生智、第七军军长李宗仁、第四军副军长陈可钰等出席了会议。对于如何进行第二期北伐，实际上存在着三种意见：唐生智、李宗仁主张鄂赣不分先后，同时进攻；朱培德提出先用重兵击破敌军主力，再以相当兵力直趋武汉，移转主力大举入赣，即在克复武汉以前，破敌主力，转兵江西；胡宗铎、加伦、蒋介石等主张先鄂后赣，在夺取武汉以前，暂时监视江西，避免两线作战。
会议最终决定依出师前制定的先肃清湖南、会师武汉与国民军联合，进而打倒北洋军阀、统一全国的总方略，先以主力攻略武汉，对江西则暂取守势。
根据上述作战方针，蒋介石对第二期北伐作了详细部署，决定分兵三路。四、七、八军组成中央军，由前敌总指挥唐生智兼任中央军总指挥，以武汉至武胜关为作战目标，其中四、七军为右纵队，由李宗仁指挥，八军为左纵队，由唐生智指挥，二军、三军、独立第一师、第五军第四十六团组成右翼军，由朱培德任总指挥，以南昌至九江为作战目标，目前暂取守势，待赣敌来攻，即转为攻势。九、十两军组成左翼军，由袁祖铭指挥，以荆沙至襄阳为作战目标。航空队参加正面战场作战，一、六军在前方部队和炮兵团为总预备队。
中央军各部进入指定地点后，于8月18日发起了总攻。
当北伐军在湘江两岸发起进攻，突破敌军涟水、渌水防线直下长沙之际，吴佩孚正坐镇长辛店，指挥直奉联军与国民军在南口展开大战．不愿即刻南下。吴佩孚还致电孙传芳，促他从赣西出兵长沙，以分北伐军正面进攻之势，被孙拒绝。
北伐军遵令集结重兵于平江、泪罗、岳州、澧州、安乡一带，以汨罗江为第一道防线。因此，夺取平江就成了中央军右纵队第四军的作战任务和目标。中路独立团和三十六团士兵勇往直前与敌殊死拼杀，经过一天的激战，取得胜利。
平江的攻克，使革命军得以从湘鄂边界山地经由通城、崇阳，进入湖北境内，截敌后路，从而为正面的左纵队进攻武长铁路敌人，攻取岳阳，消灭敌军于黄盖湖以南地区，创造了有利条件。
在北伐军第四军发动平江战役的同时，第七、第八两军在蒋介石的指挥下，亦强渡汨罗江．分途攻击敌军。
右纵队第七军在李宗仁率领下，兵分两路攻击前进。与此同时，右纵队第八军，19日，已开始渡过汨罗江的艰苦征程。
紧接着，第八军兵分三路继续前进，成包抄之势，将敌军围困起来，一举予以消灭。
直到此时，国民革命军第四、七、八各军，自8月19日强渡汨罗江之后，奋勇攻击江北之敌。连续作战，将敌各个击溃，前锋直逼湘鄂边境，汨罗江防线被摧毁，北敌不得不向岳州、五里牌、羊楼司、通城收缩。
岳州为湘北重镇和两湖门户，地处江湖交会点和水陆交通枢纽，历来为兵家必争之地。在汨罗江防线崩溃以后，岳州岌岌可危，无险可守。
国民革命军第八军担任攻取岳州的任务，8月21日，开始进攻。第八军连续三次冲锋，攻破其防御阵地，吴军向岳阳、云溪撤退，第八军各部乘胜向岳州推进。
叶开鑫、宋大霈部溃退岳州后，见大势已去，决定撤向湖北，但鄂军不让湘军乘火车人鄂。叶部湘军两千余人愤而倒戈，向第八军投诚。22日下午，第八军顺利占领岳州。
为清除通往武昌的障碍，截断吴军北逃的退路，第四军集中力量于8月22日攻占了鄂南战略要地通城。
北伐军自8月19日发动总攻到22日占领岳州。在短短的4天里，就摧毁了敌军精心构筑的汨罗江防线，取得这次会战的完全胜利，从而使湖南成为北伐军的可靠后方，为打倒军阀吴佩孚、夺取武汉和开辟江西战场奠定了基础。蒋介石闻讯大悦，电报嘉奖，以资鼓励。
3．平定湖北
北伐军取得汨罗江大捷后，把北伐的战场