当时皖军还是很强的，又都集中于直隶一带，兵力调动上比直系军队四下散乱有巨大优势。
当直军前锋抵涿州后，段祺瑞自任“定国军”总司令，徐树铮为副总司令兼参谋长，段芝贵为前敌总指挥，兵分两路：皖军西路以段芝贵为司令，辖第十五师刘询、边防军第一师曲同丰、第3师陈文运所部，自涿州攻占高碑店，兵力约四万人；皖军东路军以徐树铮为司令，兵力为边防第2师、陆军第9、第13师，及三个混成旅，约六万人。
直军也分两路对抗：西路总指挥为吴佩孚，后路总指挥为王承斌，东路总指挥为曹锳，兵力为第3师及曹铰、王承斌、萧耀南、彭寿莘等混成旅，约四万余人。
相较之下，直军以四万对十万，从数量上较占劣势。不过直军都是百战精兵，都是在与南军交火的前线血雨腥风里闯出来的，实战能力要远比皖系的强。特别是吴佩孚的第三师向来是征南的主力人选，军心士气战斗力在北洋都是冠绝，曹锟就是靠着他的这股生力军才能在直皖系中间骑墙的。
而皖系都是各省驻防军临时抽调的，本身跨省作战就有诸多不便，与南方作战时更是都缩在后面想捡现成便宜。战争的弦一绷紧，心里上就先怯了。更别说新建的边防军三师四旅，纯粹是数量上吓人，新兵蛋子们都未见过血，这样的战斗力，可想而知。
而且最要命的是将也无战心，包括作为统帅的段祺瑞在内。
北洋军阀看似团体众多，但追溯不过两代便大多同宗，一些彼此是同学、同乡甚至邻居，他们之间很多人的分歧并非不可调和，他们之间你中有我。如直皖战争中皖系参战一师即为冯国璋原来带往京畿的卫队，所以在抵前线前即宣告中立，而“边防军”中不少官兵与直军将士“非姻即故，相率表示不战”，“谓如欲该军作战，除非将军官另换一班”。
段军第一路将领曲同丰誓师时，也不知道为何而战，困于无词可措，仅对兵士说：“这次战争，名义上是说不出来的。不过我们不打过去，人家就打过来。”又对官佐说：“这回的打仗，是我们受过军校军事教育者，同那些没有受过学校军事教育者的战争。”以此来给皖军将士打气。
段祺瑞也在战争中行仁义。比较两军战斗力，皖军有航空军及重炮队，直军没有，且无射击飞机之高炮，皖军明显居于优势。但段祺瑞不忍严令航空队施掷炸|弹，并令重炮队“非至万不得已之时，不准施放重炮”。
这个仗还怎么打！
所以后来尚其亨分析皖军挫败原因时说：“皖军之败，虽与天降暴雨及皖军内变有关，但所以致败之重要原因则在‘行军重视仁义’。”
张作霖见皖系军队主力已调向北京以南，后方空虚，准备乘机起事。他以破获了皖系派人在东三省有颠覆活动为名，宣布徐树铮八大罪状，并通电清君侧。
为避免两线作战，段祺瑞要求徐世昌以总统令要求各路军队退回原防，这样一来，奉军则不得入关。张作霖一不做二不休，联系顺直省议会、天津总商会、直隶商会联合会通电宣布段祺瑞三大罪状：
“…视东海（总统徐世昌字）为傀儡，待同官若奴隶，颐指气使，炙手可热。靳云鹏虽其门生，然既为总理，论体制应在督办之上。乃段祺瑞于院部有关系之文函，均亲笔批有交院、交部字样。其下属奉命转达于院部者，则直书曰奉督办谕，交总理总长办理等字样，俨以元首自居。今更擅改元首已盖印之命令，逼令元首之印绶，自由擅发，试问纪纲何在？此其大罪一。信任曹陆，借用日款五万万元，将东三省森林矿产及满蒙热河铁路之权，拱手以授日人，又将胶济、高徐、顺济等铁路与日本订立合同，使山东亦将为东三省之续。甚至订立军事协约，而日本军队侵入北满，假借参战练兵，而日本军官揽我兵权。至于赞成签订德约，主张直接交涉，无一不为媚外之作用，以自亡其国，此其大罪二。段于袁项城时，往往以项城任用权术，利用金钱收买下级军官，唆使反抗上官之举为不然。不料自彼执政以来，变本加厉。…广用金钱，结合各省军队以自固，以致军队日多，财源日竭。此其大罪三。”
这个电报末尾且指责段祺瑞并非如一般人所说的很廉洁，它指出：“天津义租界房屋，乃徐树铮于民国元年所得汉阳之款，以十三万元分润段而购置者；曾云霈以安福党费为段兴造春夏秋冬四季式之房屋；又复辟讨逆余款二百万元，尽入私囊；段在中日汇业银行有股份一百万元。”
欲加之罪，何患无辞？何况证据板上钉钉？张作霖准备多时的作战计划迅速传达到各部：汲金纯二十八师沿京奉线出山海关攻唐山、天津；张景惠率第一十六师出赤峰，攻多伦、沽源、赤城，进逼张家口。孙烈臣为关外奉军总司令，统一协调战事。
在7月13日张作霖宣布派军入关以前，段对“讨直”之战是很有信心的，他曾吹嘘说，战争开始，只消五天就可以攻下保定，他的自信是认为奉军不会帮助直军。因为他认为张作霖虽然和徐树铮不和，但其和直系的曹锟、李纯也有很大的矛盾，因此段估计张作霖一定是在关外坐视成败，不会在直皖冲突中轻易下注，也就是说张作霖会保持中立的。
段认为只要张作霖保持中立，他就有把握击败直军。怎知13日接到奉军第16、28两师大军已经开进关来的军报，接着又获悉奉军已在京奉路、津浦路以及马厂、军粮城一带布防，这一来可真让他着慌了。
张作霖再与徐树铮有嫌隙，也不应该在这个时候给皖系本已不太坚定的军心再刺上一刀。这是奉系明显动手的征兆了，段祺瑞至此才不再犹疑。他抽调东路军13师、15师一部，分头迎击奉军。
乘皖系不意、又在其背后开枪，本来形势对奉军大好，可是张景惠前线指挥官32旅旅长邹多芬轻敌冒进，主力尚在多伦，他已急行进逼到张家口，却不料一头扎进皖军的口袋内。
本以为皖军在直奉前后两路进击下支撑不了多久的，他可以趁机打下一块地盘来。君不见少帅高歌猛进，已经在西北为王了？张景惠是奉军的老人了，到现在还屈居师长一职，还不是没有什么战功？因此对他邹多芬是报以强烈支持的。
围住他的正是有一股子猛劲的徐树铮。
对奉军的背后插刀，这位犟直脾气的军人动了火星。除少部牵制直军外，边防军第2师、陆军第13师主力全数压上，并由常驻热河（现已退至张家口）的毅军余部约两万人配合，要打奉军一个漂亮的反击战。张景惠只一个师，疲师远征，出奇不意之下，应会被一战而溃。然后再集中得胜兵力，调头与直军交战，这也是避免陷入两头苦战的良策。
轻装简从一心想捡个大便宜的邹多芬于是苦逼了…
正面防线被一鼓而下，穿插而过的三只铁拳让他的指挥所与两个团的联系都被切断，而且最坑爹的是，一发炮弹打中了他的腰，他这个旅长重伤了。更要命的是，在没了大部队的情况下，直军直接打进了旅部，竟然把他活捉了。
这是奉军在组建以来第一个大败仗，而且是在关键的战场。
张作霖闻讯大怒，在他和张汉卿等一干高层的计划中，这一役应该是能轻松取胜的。借直皖力拼的当口，拿下京畿重镇张家口，完成塞外热河、察哈尔的事实占领，也算是为此次反段出了大力。在战后，还要凭借这场战役和直系讨价还价呢（汲金纯部在京奉线上是打不起来的，因为那么多的外国势力在，那支部队更只是为了乘机占领天津而已）。现在大败了，脸面丢了不算，以后还怎么跟直系平分北方？本来是想摘果子的，现在看来不得不拔刺了！
张汉卿更是着急。张家口是他在西北的重要屏障，势在必得：他的西北军地处贫瘪之地，重要补给目前都是通过马驮从内外蒙古之间穿行。如果张家口有失，相当于把西北与东北在地理上斩为两截！
非但如此，他还计划趁着这个机会，把热、察、绥连为一体，从张家口----集宁----归绥----包头建设一条铁路接至兰州，打通东北、西北大通道呢。虽然历史上这些铁路修建得很困难，但是关系着国计民生，总是要有人动手吧？而且从张口进入东北，要远比经蒙古近很多。再说张家口----承德----阜新----沈阳也是他计划中的完全避开日本、英国等列强的华北连接东北的大通道。
深知张景惠斤两的张汉卿决定亲自上阵。他亲领东北讲武堂学生教导队组成的加强营星夜赶往一线，不过未等他接手，战斗竟奇迹般地结束了！