從一九二零年七月十一日起，直皖兩軍前線已有了小規模的衝突，北京城中已不時聞聽到炮聲。
還沒正式開戰，北京城裡就傳出很多對皖系不利消息。說皖系的軍隊士氣很低落，特別是劉詢的第十五師，每與直軍接觸，總是率先後退。這也不奇怪，十五軍原本就是直系，被推出來當炮灰打頭陣當然不會出力。邊防軍的表現也好不到哪裡，大多是沒上過戰場的新兵蛋子，一聽到槍炮聲就嚇得不知所措。
更大的威脅是奉軍入關，一直叫囂開戰的安福系開始怕了，派曹汝霖、傅良佐見徐世昌，請求頒發停戰令。
七月十四日徐世昌下停戰令：“民國肇造，於茲九年，兵禍侵尋，小民苦於鋒鏑，流離瑣尾，百業凋殘，羣情皇皇，幾有儳焉不可終日之勢。本大總統就任之始，有鑑於世界大勢，力主和平，此歲以來，兵戈暫戢，工賈商旅，差得一息之安，猶以統一未即觀成，生業不能全復。今歲江浙諸省，水潦爲災，近畿一帶，雨澤稀少，糧食騰踊，訛言朋興，眷言民艱，憂心如搗，乃各路軍隊，近因種種誤會，致有移調情事，兵車所至，村裡驚心，饑饉之餘，何堪師旅？
“本大總統德薄能鮮，膺國民付託之重，惟知愛護國家，保護人民，對於各統兵將帥，皆視若子弟，倚若腹心，不能不剴切申誡。自此次明令之後，所有各路軍隊，均應恪遵命令，一律退駐原防，戮力同心，共維大局，以副本大總統保惠黎元之至意。此令。”
此時，一直信心滿滿的段祺瑞也陷入糾結之中，一方面希望徐世昌停戰令能夠止戰，另一方面又怕停戰令對對方不起作用，反而會造成己方軍心渙散。
就在徐世昌停戰令發出當日的下午，拿不定主意的段祺瑞召集特別軍事大會，研究對策。
皖系中人歷來是說大話、說漂亮話的人多，幹實事，識時務者少，尤其是段芝貴這樣的不知天高地厚之人。結果，多數人都認爲必須速戰速決，不能貽誤戰機。
會議決定立即下達總攻擊令，同時爲了鼓勵士氣，傳檄全國，討伐直軍。
檄雲：“爲檄告事，案查曹錕、吳佩孚、曹鍈等目無政.府，兵脅元首，圍困京畿，別有陰謀。本上將軍業於本月八日據實揭劾，請令拿辦，罪惡確鑿，誠屬死有餘辜。九日奉大總統令：曹錕褫職留任，以觀後效。吳佩孚褫職奪官，交部懲辦。令下之後，院部又迭電飭其撤兵。在政.府法外施仁，寬予優容。該曹錕等應如何洗心悔罪，自贖末路。不意令電煌煌，該曹錕等不惟置若罔聞，且更分頭派兵北進，不遺餘力。京漢一路，已過涿縣，京奉一路，已過楊村，逼窺張莊。更於兩路之間，作搗虛之計，猛越固安，乘夜渡河，暗襲我軍。是其直犯京師，震驚畿內，已難姑容，而私勾張勳出京，重謀復辟，悖逆尤不可赦。
“京師爲根本重地，使館林立，外商僑民，各國畢屆，稍有驚擾，動至開罪鄰邦，危害國本，何可勝言。更復分派多兵，突入山東境地，逕佔黃河南岸之李家廟，嚴修戰備，拆橋毀路，阻絕交通，人心惶惶，有岌焉將墜之懼。本上將軍束髮從戎，與國同其休慼，爲國家統兵大員，義難坐視。今經呈明大總統，先盡京畿附近各師旅，編爲定國軍，由祺瑞躬親統率，護衛京師，分路進剿，以安政.府而保邦交，鋤奸兇而定國是。奸魁釋從，罪止曹錕、吳佩孚、曹鍈三人，其餘概不株連。其中素爲祺瑞舊部者，自不爲彼驅役。即彼部屬，但能明順逆識邪正，自拔來歸，即行錄用。共擒斬曹錕等獻至軍前者，立予重賞。各地將帥，愛國家，重風義，適此急難，必有履及劍及興起不遑者，祺瑞願從其後，爲國家除奸慝，即爲民生保安康，是所至盼，爲此檄聞！”
曹錕、吳佩孚收到徐世昌頒發停戰令後，當然是不想執行，但也需要顧慮一個問題：總統已下停戰令，再堅持開戰，畢竟有些出師無名。
正在爲難之時，收到了段系的“討直檄文”，不由得大喜過望。這樣一來，直軍就是被動應戰，佔據了道德的制高點。
同日，曹錕亦發表兩電，一是通電各省，說明開釁原由是在段系。
電雲：“邊防軍稱兵近畿，擾害商民，近仍進行不已。以衆大之兵力，佔據涿州、固安、淶水等處，於寒刪兩日，向高碑店方面分路進攻。東路則佔據樑莊、北極廟一帶，向楊村攻擊，炮火猛烈，槍彈如雨。敝軍力爲防禦，未及還攻，而彼竟愈逼愈緊，實爲有意開釁，事實如此，曲直自在，惟有激勵將士，嚴陣以待，固我防圉而衛民生，特電奉聞，諸維察照。曹錕。”
二是通電各報館，請驅除奸黨。
電雲：“天禍中國，降此殘兇，安福禍國，段徐庇逆，種種罪惡，中外共曉。各省聯軍，本救國之大義，依法律之程序，呈請大總統，罷散禍國惡徒。段徐爲虎作倀，違逆總統之命，擅興無名之師。各省聯軍於忍無可忍之中，仍嚴束所部，妥爲防守，不敢輕啓戰端，遺害生靈，段等無隙可乘，不能肆其野心，乃陰謀詭詐，一方強迫元首下停戰令，一方乘各省不備，暗行襲擊，下總攻擊令，是非曲直，事實昭然，是此強盜行爲，破壞國際公例，按諸本國法律，天理人情皆在必討之例。茲謹正式通告各友邦及本國父老昆弟，自今日始，實行圍困奸黨根據地，必將兇殘除盡，奠固邦本。惟祈公鑑。曹錕。”
七月十七日，直皖兩軍開火後，廣州軍政.府也發表通電，聲討段祺瑞。
電雲：“國賊段祺瑞者，三玷揆席，兩逐元首，舉外債六億萬，魚爛諸華，募私軍五師團，虎視朝左。更復匿嬖徐樹錚，排逐異己，嘯聚安福部，劫持政權。軍事協定，爲國民所疾首，而堅執無期延長；青島問題，宜盟會之公評，而主張直接交涉；國會可去，總統可去，而挑釁煽亂之徐樹錚，必不可去；人民生命財產，可以犧牲，國家主權，森林礦產，可以犧牲，而彼輩引外殘內之政會，必不可以犧牲。兇殘如朱溫董卓，而兼鬻國肥私；媚外如秦檜、李完用，而更擁兵好亂。綜其罪惡，罄竹難書。古人權奸，殆無其極。
“軍府恭承民意，奮師南服，致討於毀法賣國之段祺瑞及其黨徒，亦已三稔於茲，不渝此志。徒以世界弭兵，內爭宜戢，周旋壇坫，冀遂澄清。而段祺瑞狼心不化，鷹瞵猶存，嗾使其心腹王揖唐者，把持和局，固護私權，揖盜談廉，言之可醜。始終峻拒，寧有他哉？亂源不清，若和奚裨。吳師長佩孚，久駐南中，洞見癥結，痛心國難，慷慨撤防。直奉諸軍，爲民請命，仗義執言，足見爲國鋤奸，南北初無二致也。乃段祺瑞怙惡飾過，獎煽奸回，盤踞北都，首構兵釁，以對南黷武之政策，戕其同袍；以不許對內之邊軍，痛毒畿輔。
“天命不足畏，人言不足恤，但知異己即噬，不惜舉國爲讎，故曩諉爲南北之爭者，實未徹中邊之論也。道路傳言，僉謂該軍有某國將校，陰爲之助，某氏顧問，列席指揮，友邦親善，知必謠言，揣理度情，當不如是。然而敬塘猶在，終覆唐室，慶父不除，莫平魯難。今者直省諸軍，聲罪致討，大義凜然，爲國家振綱紀，爲民族爭人格，揮戈北指，薄海風從。軍府頻年討賊，未集全勳，及時鷹揚，義無反顧，是用獎率三軍，與愛國將士，無間南北，併力一向，誅討元兇。其有附逆兵徒，但知自拔，鹹與維新。若更徘徊，必貽後悔。維我有衆，壹乃心力。除惡務盡，其建厥勳。褫奸雄之魄，毋或後時，抉郿鄔之藏，相偕飲至。昭告遐邇，盍興乎來！”
湖北方面，直系的王佔元，對於直皖瀕於開戰之時，突然採取了斷然行動，軟禁了寄寓湖北的湖南督軍吳光新。
原來，北京政.府發表了段祺瑞的內親吳光新爲湖南督軍後，鑑於北軍已完全退出湖南，吳便和前任湘督張敬堯合謀攫取湖北，且密令吳光新的舊部，駐守河南信陽的趙雲龍攻奪河南。
然鄂督王佔元不是傻瓜，不待吳張動手，他便先下手爲強。借請宴爲名，將吳光新約到督署，席散後即將吳光新軟禁。張敬堯聽到了風聲，不顧一切地跑路。
七月十四日晚，直皖戰爭正式爆發。
皖軍以西路（北京至保定的京漢鐵路沿線）爲主攻方向，由段芝貴指揮曲同豐的邊防軍第一師、劉詢的陸軍第十五師、邊防軍第三師第五混成旅，第九師兩個營、第十三師輜重營，部署於涿州、固安、淶水以北。試圖沿京漢路南下，首先奪取保定，然後繼續南進。
直系組織的“討逆軍”， 前敵總司令吳佩孚兼西路總指揮，將其主力第三師及第二、第三混成旅部署在易縣、淶水、涿州、固安以南一線，正面抗擊皖系的進攻。
十四日夜，吳佩孚親率其第三師的第五旅，企圖出其不意的直搗團河，想捉拿段祺瑞。因機密泄露，段一面急調援兵，一面逃回了北京。
吳佩孚捉段計劃落空後，面對皖系西路大軍的強大攻勢，爲避敵鋒銳，主動撤出高碑店。
同日，以西北邊防軍第二混成旅、邊防軍第三師兩個團和第九師等組成的東路皖軍，在總指揮徐樹錚指揮下，由樑莊、北極廟一帶，向楊村以曹瑛爲總指揮的東路直軍陣地發起進攻。直軍在鐵路橋架設大炮，向進攻之皖軍發炮轟擊，雙方一時間勝負未決。
十六日，駐防天津的日軍護路隊強迫直軍退出鐵路線二英里以外，直軍防線被打開了一個缺口。西北邊防軍乘虛而入，直軍不支，隨後放棄楊村，退守北倉。
當日，西路直軍退出高碑店後，吳佩孚親率其一部精銳，採取側翼迂迴戰術向涿州、高碑店之間的松林店實施突擊，直搗邊防軍前敵總部。
戰至十七日，吳部攻佔松林店、生俘曲同豐與司令部全體高級將領，向高碑店一線進攻的皖軍因失去指揮而迅即敗退。當天直軍攻佔涿州，並向長辛店方向攻擊前進。西路指揮段芝貴在兵敗之後，隻身逃回北京。
十八日，直軍進佔琉璃河；二十日，直軍大隊進至長辛店和蘆溝橋，將潰散的皖軍基本肅清。
東路，正當直、皖兩軍相持於北倉以西時。奉軍的第二十七、第二十八師數千人，於七月十七、十八日抵達天津，並迅速投入了支援直軍的戰鬥，收復楊村，直趨廊坊。皖軍紛紛潰退，徐樹錚於當晚逃回北京，東路戰事也以皖軍的失敗而告結束。