何應欽、李宗仁在南京接獲孫軍自烏龍山、棲霞山登岸訊息，立即抽調第七軍赴烏龍山增援，至正午12時獲悉不但烏龍山渡江的孫軍極為頑強，而棲霞山方面孫軍亦如潮湧，寧滬之間交通業已阻斷，遂以第一軍廿一師馳援棲霞山，並調第一軍第二師及獨立第五十八團自下游夾擊。

龍潭失守時，白崇禧適因公至無錫，據報後即一面令駐鎮江第十四師師長衛立煌就近增援，一面電第一軍第二師師長劉峙、副師長徐庭瑤速向鎮江集中。

北伐軍各路奉命馳援龍潭，衛立煌的第十四師因受鎮江附近防區內孫軍渡江部隊的牽制，未敢移動，迨將該處孫軍解決後，即率四十一團趕赴龍潭，抵達時天已入暮，遂乘夜向龍潭車站的孫軍襲擊，而龍潭車站西南一帶高地尚在北伐軍第廿二師第六十四團手中，正與孫軍相持，衛師突自敵後出現，孫軍猝不及防，一時驚潰，龍潭遂告收復。北伐軍第一軍第二師副師長徐庭瑤於常州車站接到白崇禧電令，即向鎮江前進。27日傍晚抵達龍潭車站，正遇到孫軍向龍潭激烈反攻，乃立即參加戰鬥，孫軍攻勢猛烈，前仆後繼，北伐軍雖拚力防守，但不能壓制孫軍的攻擊，雙方傷亡均極慘重，當天下午白崇禧至鎮江督師，並大舉向龍潭增援，但孫軍亦增強兵力，至28日晚，在南京的軍事委員會忽接白崇禧自鎮江經由上海無線電臺轉來的儉電雲：“敵向龍潭反攻甚急，請以第七軍速向龍潭方面之敵跟蹤追擊，俾與東面之第一軍部隊夾擊”，始悉龍潭方面孫軍仍在反攻。

8月28日午夜龍潭再次被孫傳芳軍所攻陷，自龍潭退出的北伐軍衛立煌師和徐庭瑤率領的第二師均向南京城集中。南京軍事委員會常委何應欽、李宗仁兩總指揮，認定孫軍主力在攻佔龍潭，乃飛調第一、第七兩軍主力由東西兩面會攻龍潭，並急電在蕪湖的陳調元軍，在採石磯的賀耀祖軍，在慈湖鎮的葉開鑫軍，在青陽的王普軍，在大通的夏鬥寅軍分別擔任長江上游的防禦部署。並令海軍司令陳紹寬派艦遊弋於八卦洲、划子口、大河口、烏江鎮等處以截阻偷渡的孫軍。

白崇禧在鎮江坐鎮，28日下午第二師師長劉峙由上海趕回鎮江，白即命劉乘原火車向龍潭增援，所有前線部隊概歸劉峙統一指揮，劉於當晚8時到達下蜀與龍潭之間的山口村東端，其所乘火車與由龍潭車站撤出之火車相撞，同時出軌，劉峙撞傷頭部，官兵死傷200餘人。劉峙帶傷以電話詢問在龍潭堅守的衛立煌，則電話已告不通，詢諸相撞火車上之官兵，始悉龍潭已被孫軍攻佔，大部分守軍向龍潭西南方沿南京大道撤退，劉峙一方面向白崇禧報告，同時即在山口村附近佈防。

孫傳芳軍自8月26日起渡江南侵，晝夜偷渡，迄29日夜，孫軍渡江部隊均聚集龍潭，有第二、第四、第七、第八、第九、第十、第十一、第十三、第十四等十個師及第十五、第廿七、第廿九、補充第一各混成旅約達5萬餘人，據守龍潭以西之黃龍山，及南面之青龍山、虎頭山，東面之大石山、雷鼓山各險要。孫傳芳本人亦親自坐鎮龍潭水泥公司督戰，擬以一部分向東南兩面發展，以主力進迫南京。

8月29日夜，白崇禧以電話告訴劉峙，謂已電請南京方面的第一軍部隊和第七軍部隊於8月30日拂曉反攻龍潭。劉峙奉命後立即部署。而南京方面第七軍副軍長夏威率領第七軍和第十九軍自棲霞山展開攻擊。何應欽則在東流鎮準備反攻，以衛立煌為前敵總指揮，右縱隊由徐庭瑤指揮，左縱隊由陳誠指揮，預備隊由樓景城負責。

8月30日凌晨革命軍第一軍第二師部隊正擬轉移攻勢，孫傳芳軍突然發動全線總攻，來勢甚猛，劉峙親赴前線指揮。正危急間，適值獨立第五十八團由團長桂永清率領趕來支援，穩住陣腳。南京方面的北伐軍於30日午前7時發動攻勢，孫軍雖在各面反攻甚烈，但革命軍之全線部隊已能互相聯絡，漸成自東、南、西三方面包圍。不過孫軍據黃龍山、青龍山、虎頭山、七星觀一帶山險，深得瞰制之利，坡急勢峻，革命軍仰攻甚難。孫軍寸土必爭，孫傳芳及其所部高階將領均在龍潭督戰，北伐軍浴血奮進，逐一攻克青龍山、虎頭山、七星觀。一部分革命軍突入龍潭鎮街市，孫軍乃倉皇向江岸潰退，當日午後5時完全克復龍潭。

31日午前5時，革命軍正部署追擊，孫軍忽發動猛烈反攻，尤以對水泥公司及龍潭車站攻擊最烈。這時何應欽及白崇禧已會合於龍潭，身臨敵前，督率指揮，以第一軍急行迎擊，以第七軍的一部自龍潭沿鐵道向侵入水泥公司的孫軍側面壓迫，至上午8時前，孫軍遂向方家壩、袁家巷、花家蕩、常天寺、小洲