直军与湘军的战争主要沿湘鄂边境一线展开。吴佩孚自任援鄂前敌联军总司令，由第24师师长张福来为前敌总指挥，指挥所部及萧耀南的第25师在左路攻击粤汉路汀泗桥、贺胜桥、咸宁一线的湘军，这是直军主力所在；第8师师长王汝勤指挥所部为右路，在石首、公安、监利一线取守势，监视湘军行动；吴佩孚指挥两个旅为中路，在金口、嘉鱼、罗山一线出击，居间策应左、右两路。吴佩孚利用海军第2舰队的炮火优势为陆路作战的掩护，同时密令在金口上游掘堤引水，“南军死者数百人，辎重损失尤巨”。17日，直军占嘉鱼。19日，吴“急令直军将蒲、咸间之拦江堤挖断，溃口至四百余丈。湘军防线被水冲动，遂向后退”，沿江北岸为直军所据。此后直奉矛盾激化时，张作霖曾通电揭露吴佩孚在战争中决堤放水，淹毙湘民数十万，损失财产数千万，但吴通电予以否认。而深知内情的吴氏贴身幕僚白坚武在日记中写道：“吴子玉战湘军，决湘堤以灌之，淹没四县。此四县之人民何辜？”可见掘堤事并非子虚乌有，不过是军阀战争中为争胜而不择手段之一例而已。此后，直军与湘军在汀泗桥一线激战，湘军一度攻下汀泗桥，吴佩孚乃亲率卫队督导反攻，与湘军展开肉搏战，湘军不支后退，直军复夺汀泗桥。25日，吴佩孚下总攻令，“湘军之在前敌者，人数虽达四万，而枪械则甚缺乏，又以强弩之末，与生力军敌，终非易事，以故节节失利”。28日，直军占湘鄂门户岳州，长沙震动，湖北自治政府和自治军亦无法支持，蒋作宾、孔庚等登轮赴上海。