在北伐军突破敌之汨罗江防线特别是攻占岳阳以后，性格急躁且富于领袖欲的唐生智恨不得马上就打到武汉去。8月23日晚上，唐生智召集北伐中路军高级将领在羊楼司开会，决定乘胜向湖北追击，由第四军陈铭枢与张发奎两师从通山、崇阳和汀泗桥之侧面进攻，第七军与第八军李品仙师由蒲圻从正面向汀泗桥攻击，第八军之主力则自嘉鱼附近渡江向汉阳进攻，以牵制敌军。
湖北境内有长江和平汉、武长铁路穿过，其战略地位历来为兵家所重视。北伐前夕，吴佩孚派亲信陈嘉谟督理湖北，并打算进攻西南和广东。北伐军兵临湖北，吴佩孚大为震惊。8月上旬，吴在与奉系军阀联手打败冯玉祥国民军后，立即挥师南下，救援湖北。25日晚上到达汉口，第二天即在汉口查家墩司令部召开紧急军事会议，决定纠合直系军队和援湘军残部五六万人坚守汀泗桥、咸宁一线，确保武汉安全，并筹划向南反攻。与此同时，吴佩孚还电催五省联军总司令孙传芳进兵赣西，袭取通城、平江，电请邓如琢让唐福山等部进攻浏阳、萍乡。
于是，南北双方都把汀泗桥视为必争之地。何以如此？因为汀泗桥距武昌仅六十公里，一面靠山，三面临水，又有一铁路长桥沟通南北，易守难攻，为武汉最险要之门户。24日，由第八军何键师及夏斗寅的鄂军第一师组成江左先遣军，由何键担任指挥，从岳阳至临湘一带征集小火轮十余艘，在嘉鱼渡河成功，向汉阳方向前进。第二天，第八军李品仙师在蒲圻待命向汀泗桥发起攻击之际，唐生智根据总司令部的安排，令李部开赴嘉鱼渡江，以加强江左进攻汉阳之兵力。李品仙接到命令后，留下王锡焘第十五团在蒲圻担任对敌警戒任务，后来该团临时改归第四军指挥，参加了对汀泗桥的进攻。李品仙则率其余部队向嘉鱼进发，26日到达目的地，因江水陡涨、堤坊溃决，一时无法渡江。又奉命改由嘉鱼沿长江南岸向金口、沌口前进，以掩护中央军之左翼。
在第八、第七军的配合下，8月26日黎明，第四军一部向汀泗桥发起攻击。吴佩孚将司令部设于贺胜桥督战。经一天激战，反复争夺，汀泗桥四次易手。27日拂晓，北伐军实施全线总攻击。第四军十二师三十六团黄琪翔部经群众引路，抄小道穿插至敌军中央阵地，第十师三个团亦齐心协力，终于攻占了敌军中央阵地，与从左侧插入的第八军十五团会合。吴军见大势已去，纷纷夺路而逃。北伐军在上午8时左右，占领了汀泗桥，并咬尾紧追，攻占了咸宁。唐生智亲率第八军刘兴师到达咸宁之后，令该部从沌口附近渡河，以加强江左先遣队的兵力，而让李品仙师迅速开往贺胜桥担任总预备队。
吴佩孚在汀泗桥遭到惨败之后，决心全力固守“鄂南第二门户”贺胜桥，他调集十万大军和铁甲车、野战炮、重机枪，在贺胜桥前线陈兵布阵，欲与北伐军决一雌雄。与此同时，唐生智与蒋介石、李宗仁、陈可钰、白崇禧、陈铭枢、张发奎及苏联军事顾问加伦等集会咸宁县城，商讨制定进攻贺胜桥的作战计划，他们决定趁敌阵地未稳迅速攻下贺胜桥，令第七军从咸宁出发，进攻铁路以东地区；以第四军沿铁路及其以西地区推进，从正面进攻贺胜桥；第八军一部及第一军之刘峙第二师为总预备队，随第四军推进。
29日，第四军沿铁路前进，进逼贺胜桥正面，第七军则自王本立攻击贺胜桥以东地区。贺胜桥的守军是当时中国最负盛名的直系部队的精华，担任进攻任务的也是北伐军中的骨干。可以说，双方都为此投入大量的兵力。当时，唐生智得知吴佩孚军大部已东移，深恐右翼第七军独力难支，便派自己的参谋长龚浩与李宗仁商讨增援计划。而李宗仁则自信士气旺盛，可以独当一面，要唐生智静候捷报。
30日拂晓，第四、第七两军同时出击，敌军则凭借险要的地势，进行负隅顽抗，利用机枪、山野炮向北伐军射击。北伐军战士克服种种困难，有进无退，令敌军阵地动摇。吴佩孚见情势危急，除令陈嘉谟、刘玉春率队压阵外，并亲率卫队、宪兵队到贺胜桥头督战，仍阻止不住退却。吴佩孚羞愤至极，砍杀退却之旅、团长十余人，将其头悬于电线柱上，以示严惩。吴军又进行了一阵顽强抵抗，仍不敌北伐军的猛攻，便准备撤退。吴佩孚以大刀队阻遏，溃兵因后退无路，被迫向大刀队开火，数万人一哄而过，夺路而逃。陈嘉谟见大势已去，又不愿退却，竟滚在地上大哭。吴佩孚见兵败如山倒，知贺胜桥已难挽回，便仓皇乘车逃往武昌。北伐军终于在30日上午10日左右攻克了贺胜桥。整个贺胜桥战役，敌军死伤逃亡和被俘官兵，总数在两万人以上。从此，显赫一时的直系军阀主帅吴佩孚开始走向衰落。