直皖战争后，直奉两派军阀势力急剧膨胀，双方势均力敌，民国十年底，张作霖支持亲日派官僚粱士诒组阁，而直系则在英美等国的支持下，坚决抵制，矛盾由此日渐激化，最终导致战争爆发。
奉系一直积极备战，并联合了段祺瑞的旧部，同时与孙中山联络，结成反直同盟，民国十一年（1922年）4月，在军粮城组成镇威军总司令部，张自任总司令，孙烈臣为副司令，杨宇霆为参谋长，张作相、张景惠分别为东西路指挥，陈兵于津浦路和京汉路北段，直系则把大本营设在保定，以吴佩孚为总司令，由冯玉祥、王承斌、张国熔分任3路总指挥，抽调两湖及陕西的直军集中于河南。从兵力和装备上看，奉军强于直军，奉军入关的部队就有12万人，直系只有10万人，且1\/3的兵力需用于巩固后方，奉军的火炮机枪也强于直军。但奉军部队素质较差，战斗力不如直军。
民国十一年（1922年）4月29日，战争于东西两线同时爆发。东线奉军在张作相指挥下，发动猛攻，直军在奉军骑兵冲击下，退至任丘、河间一带，奉军一度对直军形成包围之势。在酉线的直军也遭到奉军炮火的猛烈袭击，双方处于胶着状态。吴佩孚于30日亲往西线督战，以主力迂回攻击奉军侧后，而奉军第16师原系冯国璋旧部，突然于此时倒戈，致使西线奉军放弃芦沟桥、长辛店，向东北方向溃退。东线奉军受西线战局影响，也被迫后撒，张学良所率第2梯队，虽战斗力很强，也取得一些战果，但大局已定，于事无补了。直军乘胜出击，在马厂一带消灭奉军7000余人。奉军放弃杨柳青，移军至北仓，在军粮城又与直军2万展开苦战，奉军再败，直军前锋直抵芦台，奉军至此全线失败，士兵战死2万，伤与逃万余，被俘近4万，入关部队所剩不多。
5月4日，北京政府下令免去张作霖本兼各职。6月3日，张作霖自任保安总司令，宣布东北自治，********遂由直系所独占。
江浙战争
直系军阀独揽********后，咄咄逼人，不可一世。各种反直势力深感压力，于是民国十三年（1924年）9月，孙中山、张作霖、段祺瑞正式组成反直三角同盟，双方又在寻找新的战机。
浙江督军卢永祥和淞沪护军使何丰林原为皖系，而江苏督军齐燮元为直系将领，直系千方百计想将上海和浙江划人自己势力范围，因而此一战势不可免。民国十三年（1924年）9月，齐借口卢永祥收容了直系军阀孙传芳击败的福建皖系臧致平、杨化昭部队，向卢发动进攻，战端即开。
直系为打败卢永祥，动员了苏、皖、闽、赣、鄂、豫6个省的直军共5个师零5个旅，共4万多人，由齐任总司令，分路向上海、长兴等地发动进攻。卢永祥则将其所属部队及从福建退入浙江的皖军组成淞沪联军与之对抗。9月3日，两军在黄渡相遇，战争爆发。上海为两军争夺焦点，因而双方均将主力集中于淞沪周围，反复激战于黄渡、安事、测河、南翔、罗店、青清、嘉定之间。后孙传芳串部由闽入浙，防守仙曩岭的卢军一部倒戈，浙江战场激变，卢永样被迫放弃浙江。9月25日孙传芳进入杭州。之后，齐指挥各路直军全力进攻淞沪，扫清上海外围，直抵龙华。10月3日、卢永祥通电下野，14日齐军进占上海，江浙战争结束。
第二次直奉战争
第二次直奉战争几乎与江浙战争同时进行。张作霖在第一次直奉战争失败后，念念不忘雪耻，在日本的全力扶植下，积极整顿军旅，以图再起。吴佩孚也想吞并东三省，但为避免两线作战，便计划先消灭卢永祥，然后再集中兵力消灭奉军，张自然知道吴的意图。因此在江浙战争爆发的第二天，张作霖即以援卢为由，组织镇成军，自任总司令，将奉军编为6个军，并以海空军配合，于9月15日分两路向热河直军发动进攻。
此时的奉军与两年前相比，已有长足进步，武器装备亦远远超过直军，且直军不仅实力不如奉军，又内部矛盾重重，由此开战之时，直军已处于下风。直军为对付奉军的进攻，曹锟急召吴佩孚由洛阳抵京。9月18日，吴任“讨逆军”总指挥，任王承斌为副总司令，任彭寿莘为东路指挥，兵出山海关；王怀庆为中路指挥，兵出喜峰口；冯玉祥为西路指挥，兵出古北口。吴佩孚以东路为重点，志在出山海关，以中、西路牵制奉军，另在烟台、大沽口集结大批船只，准备乘虚直捣东三省。
由李景林、张宗昌及吴俊升指挥的奉军猛攻中路王怀庆部，直军很快被打垮，奉军连克开鲁、朝阳、凌源、建平等地。负责支援王怀庆的冯玉祥，虽前方连电告急，冯却因不满吴佩孚把持朝政，排斥异己而按兵不动，与胡景翼、孙岳等人密谋倒戈。冯在战前即与张作霖、段棋瑞有联系，与南方国民党也有接触，因而此时冯玉祥且行且止，观望成败。
在打败中路直军的同时，直奉两军主力决战于山海关。奉军投入的为姜登选、韩麟春、张学良、郭松龄等精锐部队，而直军也是吴佩孚的嫡系。吴佩孚亲至秦皇岛督战，东路直军第1军固守山海关，奉军虽以猛