从一九二零年七月十一日起，直皖两军前线已有了小规模的冲突，北京城中已不时闻听到炮声。
还没正式开战，北京城里就传出很多对皖系不利消息。说皖系的军队士气低落，特别是刘询的第十五师，每与直军接触，总是率先后退。这也不奇怪，十五军原本就是直系，被推出来当炮灰打头阵当然不会出力。边防军的表现也好不到哪里，大多是没上过战场的新兵蛋子，一听到枪炮声就吓得抱头鼠窜。
更大的威胁是奉军入关，一直叫嚣开战的安福系开始怕了，派曹汝霖、傅良佐见徐世昌，请求颁发停战令。
七月十四日徐世昌下停战令：“民国肇造，于兹九年，兵祸侵寻，小民苦于锋镝，流离琐尾，百业凋残，群情皇皇，几有儳焉不可终日之势。本大总统就任之始，有鉴于世界大势，力主和平，此岁以来，兵戈暂戢，工贾商旅，差得一息之安，犹以统一未即观成，生业不能复。今岁江浙诸省，水潦为灾，近畿一带，雨泽稀少，粮食腾踊，讹言朋兴，眷言民艰，忧心如捣，乃各路军队，近因种种误会，致有移调情事，兵车所至，村里惊心，饥馑之余，何堪师旅？
“本大总统德薄能鲜，膺国民付托之重，惟知爱护国家，保护人民，对于各统兵将帅，皆视若子弟，倚若腹心，不能不剀切申诫。自此次明令之后，所有各路军队，均应恪遵命令，一律退驻原防，戮力同心，共维大局，以副本大总统保惠黎元之至意。此令。”
此时，一直信心满满的段祺瑞也陷入纠结之中，一方面希望徐世昌停战令能够止战，另一方面又怕停战令对对方不起作用，反而会造成己方军心涣散。
就在徐世昌停战令发出当日的下午，拿不定主意的段祺瑞召集特别军事大会，研究对策。
皖系中人历来是说大话、说漂亮话的人多，干实事，识时务者少，尤其是段芝贵这些不知天高地厚之人。结果，多数人都认为必须速战速决，不能贻误战机。
会议决定立即下达总攻击令，同时为了鼓励士气，传檄国，讨伐直军。
檄云：“为檄告事，案查曹锟、吴佩孚、曹锳等目无政.府，兵胁元首，围困京畿，别有阴谋。本上将军业于本月八日据实揭劾，请令拿办，罪恶确凿，诚属死有余辜。九日奉大总统令：曹锟褫职留任，以观后效。吴佩孚褫职夺官，交部惩办。令下之后，院部又迭电饬其撤兵。在政.府法外施仁，宽予优容。该曹锟等应如何洗心悔罪，自赎末路。不意令电煌煌，该曹锟等不惟置若罔闻，且更分头派兵北进，不遗余力。京汉一路，已过涿县，京奉一路，已过杨村，逼窥张庄。更于两路之间，作捣虚之计，猛越固安，乘夜渡河，暗袭我军。是其直犯京师，震惊畿内，已难姑容，而私勾张勋出京，重谋复辟，悖逆尤不可赦。
“京师为根本重地，使馆林立，外商侨民，各国毕届，稍有惊扰，动至开罪邻邦，危害国本，何可胜言。更复分派多兵，突入山东境地，迳占黄河南岸之李家庙，严修战备，拆桥毁路，阻绝交通，人心惶惶，有岌焉将坠之惧。本上将军束发从戎，与国同其休戚，为国家统兵大员，义难坐视。今经呈明大总统，先尽京畿附近各师旅，编为定国军，由祺瑞躬亲统率，护卫京师，分路进剿，以安政.府而保邦交，锄奸凶而定国是。奸魁释从，罪止曹锟、吴佩孚、曹锳三人，其余概不株连。其中素为祺瑞旧部者，自不为彼驱役。即彼部属，但能明顺逆识邪正，自拔来归，即行录用。共擒斩曹锟等献至军前者，立予重赏。各地将帅，爱国家，重风义，适此急难，必有履及剑及兴起不遑者，祺瑞愿从其后，为国家除奸慝，即为民生保安康，是所至盼，为此檄闻！”
曹锟、吴佩孚收到徐世昌颁发停战令后，当然是不想执行，但也需要顾虑一个问题：总统已下停战令，再坚持开战，毕竟有些出师无名。
正在为难之时，收到了段系的“讨直檄文”，不由得大喜过望。这样一来，直军就是被动应战，占据了道德的制高点。
同日，曹锟亦发表两电，一是通电各省，说明开衅原由是在段系。
电云：“边防军称兵近畿，扰害商民，近仍进行不已。以众大之兵力，占据涿州、固安、涞水等处，于寒删两日，向高碑店方面分路进攻。东路则占据梁庄、北极庙一带，向杨村攻击，炮火猛烈，枪弹如雨。敝军力为防御，未及还攻，而彼竟愈逼愈紧，实为有意开衅，事实如此，曲直自在，惟有激励将士，严阵以待，固我防圉而卫民生，特电奉闻，诸维察照。曹锟。”
二是通电各报馆，请驱除奸党。
电云：“天祸中国，降此残凶，安福祸国，段徐庇逆，种种罪恶，中外共晓。各省联军，本救国之大义，依法律之程序，呈请大总统，罢散祸国恶徒。段徐为虎作伥，违逆总统之命，擅兴无名之师。各省联军于忍无可忍之中，仍严束所部，妥为防守，不敢轻启战端，遗害生灵，段等无隙可乘，不能肆其野心，乃阴谋诡诈，一方强迫元首下停战令，一方乘各省不备，暗行袭击，下总攻击令，是非曲直，事实昭然，是此强盗行为，破坏国际公例，按诸本国法律，天理人情皆在必讨之例。兹谨正式通告各友邦及本国父老昆弟，自今日始，实行围困奸党根据地，必将凶残除尽，奠固邦本。惟祈公鉴。曹锟。”
七月十七日，直皖两军开火后，广州军政.府也发表通电，声讨段祺瑞。
电云：“国贼段祺瑞者，三玷揆席，两逐元首，举外债六亿万，鱼烂诸华，募私军五师团，虎视朝左。更复匿嬖徐树铮，排逐异己，啸聚安福部，劫持政权。军事协定，为国民所疾首，而坚执无期延长；青岛问题，宜盟会之公评，而主张直接交涉；国会可去，总统可去，而挑衅煽乱之徐树铮，必不可去；人民生命财产，可以牺牲，国家主权，森林矿产，可以牺牲，而彼辈引外残内之政会，必不可以牺牲。凶残如朱温董卓，而兼鬻国肥私；媚外如秦桧、李完用，而更拥兵好乱。综其罪恶，罄竹难书。古人权奸，殆无其极。
“军府恭承民意，奋师南服，致讨于毁法卖国之段祺瑞及其党徒，亦已三稔于兹，不渝此志。徒以世界弭兵，内争宜戢，周旋坛坫，冀遂澄清。而段祺瑞狼心不化，鹰瞵犹存，嗾使其心腹王揖唐者，把持和局，固护私权，揖盗谈廉，言之可丑。始终峻拒，宁有他哉？乱源不清，若和奚裨。吴师长佩孚，久驻南中，洞见症结，痛心国难，慷慨撤防。直奉诸军，为民请命，仗义执言，足见为国锄奸，南北初无二致也。乃段祺瑞怙恶饰过，奖煽奸回，盘踞北都，首构兵衅，以对南黩武之政策，戕其同袍；以不许对内之边军，痛毒畿辅。
“天命不足畏，人言不足恤，但知异己即噬，不惜举国为雠，故曩诿为南北之争者，实未彻中边之论也。道路传言，佥谓该军有某国将校，阴为之助，某氏顾问，列席指挥，友邦亲善，知必谣言，揣理度情，当不如是。然而敬塘犹在，终覆唐室，庆父不除，莫平鲁难。今者直省诸军，声罪致讨，大义凛然，为国家振纲纪，为民族争人格，挥戈北指，薄海风从。军府频年讨贼，未集勋，及时鹰扬，义无反顾，是用奖率三军，与爱国将士，无间南北，并力一向，诛讨元凶。其有附逆兵徒，但知自拔，咸与维新。若更徘徊，必贻后悔。维我有众，壹乃心力。除恶务尽，其建厥勋。褫奸雄之魄，毋或后时，抉郿邬之藏，相偕饮至。昭告遐迩，盍兴乎来！”
湖北方面，直系的王占元，对于直皖濒于开战之时，突然采取了断然行动，软禁了寄寓湖北的湖南督军吴光新。
原来，北京政.府发表了段祺瑞的内亲吴光新为湖南督军后，鉴于北军已完退出湖南，吴便和前任湘督张敬尧合谋攫取湖北，且密令吴光新的旧部，驻守河南信阳的赵云龙攻夺河南。
然鄂督王占元不是傻瓜，不待吴张动手，他便先下手为强。借请宴为名，将吴光新约到督署，席散后即将吴光新软禁。张敬尧听到了风声，不顾一切地跑路。
七月十四日晚，直皖战争正式爆发。
皖军以西路（北京至保定的京汉铁路沿线）为主攻方向，由段芝贵指挥曲同丰的边防军第一师、刘询的陆军第十五师、边防军第三师第五混成旅，第九师两个营、第十三师辎重营，部署于涿州、固安、涞水以北。试图沿京汉路南下，首先夺取保定，然后继续南进。
直系组织的“讨逆军”， 前敌总司令吴佩孚兼西路总指挥，将其主力第三师及第二、第三混成旅部署在易县、涞水、涿州、固安以南一线，正面抗击皖系的进攻。
十四日夜，吴佩孚亲率其第三师的第五旅，企图出其不意的直捣团河，想捉拿段祺瑞。因机密泄露，段一面急调援兵，一面逃回了北京。
吴佩孚捉段计划落空后，面对皖系西路大军的强大攻势，为避敌锋锐，主动撤出高碑店。
同日，以西北边防军第二混成旅、边防军第三师两个团和第九师等组成的东路皖军，在总指挥徐树铮指挥下，由梁庄、北极庙一带，向杨村以曹瑛为总指挥的东路直军阵地发起进攻。直军在铁路桥架设大炮，向进攻之皖军发炮轰击，双方一时胜负未决。
十六日，驻防天津的日军护路队强迫直军退出铁路线二英里以外，直军防线被打开了一个缺口。西北边防军乘虚而入，直军不支，随后放弃杨村，退守北仓。
当日，西路直军退出高碑店后，吴佩孚亲率其一部精锐，采取侧翼迂回战术向涿州、高碑店之间的松林店实施突击，直捣边防军前敌总部。
战至十七日，吴部攻占松林店、生俘曲同丰与司令部体高级将领，向高碑店一线进攻的皖军因失去指挥而迅即败退。当天直军攻占涿州，并向长辛店方向攻击前进。西路指挥段芝贵在兵败之后，只身逃回北京。
十八日，直军进占琉璃河；二十日，直军大队进至长辛店和芦沟桥，将溃散的皖军基本肃清。
东路，正当直、皖两军相持于北仓以西时。奉军的第二十七、第二十八师数千人，于七月十七、十八日抵达天津，并迅速投入了支援直军的战斗，收复杨村，直趋廊坊。皖军纷纷溃退，徐树铮于当晚逃回北京，东路战事也以皖军的失败而告结束。