集中全力壓迫山西，15年6月27日攻佔大同，晉軍右翼商震部退懷仁，左翼孔繁蔚部退英家窯，鹿鍾麟、李鳴鐘，韓復渠由得勝、鎮川、駐市三口，分三路進攻雁門關。

7月3日吳佩孚在保定會議，分編四軍，吳自任第一軍總司令，直轄田維勤、王為蔚等部。第二軍總司令彭壽莘。第三軍總司令閻治堂，第四軍總司令齊燮元，副司令魏益三。7月中旬王為蔚部抵蔚縣與方振武部接觸，進襲狼牙口，入雁門關，魏益三部抵廣靈。

奉軍、直魯聯軍、直軍、晉軍聯合作戰，大體共分五項：（一）各方共出兵40萬主力，另組別動隊策應。（二）直軍出兵七師四旅，奉軍出師五師八旅，統歸吳佩孚指揮，分三路進攻西北。（三）南口軍事以奉軍為主力，直軍為副。（四）晉北以晉軍為主力，直軍為副。（五）直、晉兩省掃除國民軍後，再議第二步。

吳佩孚這次東山再起，每次用兵都不順利，他原以為一鼓作氣可以攻下南口，怎知國民軍堅守南口，他的軍隊久戰無功，田維勤的部隊且一再謊報軍情，誇大戰果，貽笑中外。

他在不得已情況下，把進攻南口的主力，讓給奉軍，對吳來說，實在很丟面子。奉軍和直魯聯軍擔任戰場主角後，張作霖重新編組其部隊分為三路，第一路徐源泉，第二路榮臻，第三路韓麟春。總指揮褚玉璞，後方總司令張學良，前敵總司令張宗昌。

關於國民軍在南口的苦戰以迄失守經過，特抄守南口的劉汝明所撰回憶錄有關此一段經過於後：

“六月二十二日，石筱山（敬亭）兄到南口來視察。他參觀了陣地以後，筱山兄叫著我的號說：子亮，你要小心敵人抄你的後路，我看八達嶺、居庸關這一帶山高且險，你的兵力又薄弱，如果叫敵人迂迴過來把山佔據，火車及一切都要絕斷了。我聽了，看看附近的人很多，便說：沿鐵路兩側，我都埋伏得有人，你沒有看到。回到師部我和筱山說：你顧慮得是，敵人如果從南口正面或附近來攻，我這一個師足可應付，倘若敵人要從南口以東三十里，或南口以西三十里向康莊、懷來迂迴，我就心有餘而力不足了。筱山回去大約向張、鹿諸公報告了，鹿的手槍旅季振同團，立刻就進駐居庸關。

西北督辦公署參謀長曹浩森也以電話通知我：佟麟閣的第十一師進駐康莊車站以東延慶縣與得勝口一帶，陳希聖的第三師開到康莊車站以西地區，防守居庸關右翼的長城各小口。這兩部是來掩護我的左右側背，叫我和他們切實連繫。曹浩森是日本留學，由李烈鈞介紹來的，熊哲民（斌）是陸軍大學畢業的，在我們南苑練兵時期，由劉驥介紹來的。陳希聖兄是接鄭金聲新任第三師長，他是山東荷澤人，與我的私交也很好。我們這時的全部兵力，除了騎炮兵，一共有十二個師，第一師是徐永昌，第二師是孫良誠，第三師是陳希聖，四、八、九，我記不清是誰，第五師韓復榘，第六師是石友三，第七師是馬鴻逵，第十師是我，十一師是佟麟閣，十二師先是蔣鴻遇以綏遠都統兼，後來孫連仲調任，石敬亭是西北軍援軍後方總指揮。

佟、陳兩師剛上來，敵人又開始猛攻，這次是張宗昌進攻南口正面，張學良攻得勝口迂迴我的左翼，吳佩孚親督田維勤、潘鴻鈞兩部選的精兵，從我們右翼，直攻康莊。從七月上旬起，張宗昌連攻了南口三天，每次都是攻到外壕邊便叫我們擊退。吳佩孚進攻的部隊也毫無進展，只有奉軍有三百多人從南口、得勝之間的空隙，乘夜爬山繞到居庸關東七八里處，立刻就被季振同團包圍殲滅。季團的副團長也陣亡，士兵傷亡了也很多。敵人這次總攻又失敗了，不過我們也很危險，幸而有石筱山的建議，我的側背有了掩護，不然真也不堪設想。

七月十日鹿打電話給我，他說：他的意見放棄南口的陣地，退守居庸關、八達嶺縱深配備。他又說：古時戰爭大多數是守居庸關，既可以節省兵力，敵人的重兵器也不容易活動。我在連次獲勝之後，也許有點輕敵，我認為南口陣地的工事是金城湯池，左右側背有佟、陳兩師也是安如磐石，不過我還是向鹿說：讓我和三個旅長商量商量，再把我們的意見報告。我集合三個旅長和主要的幕僚開會，把鹿的電話傳達一遍，再問他們的意見。

胡長海、張萬慶兩位旅長都沒什麼意見，王書箴旅長卻激烈反對，他除了和我相同的意見之外，還說守南口可以予敵人以威脅，可以叫他們寢食不安，何況南口已堅守了三個月，敵人不停的進攻，也沒有越過雷池一步，棄之也未免可惜。我便打電話向鹿先生報告，把我們的商量結果告訴他，他也沒有堅持，他大約已經知道廣東方面