出師不利，傅良佐決定調(diào)北軍作戰(zhàn)。任命第八師師長(zhǎng)王汝賢為湖南軍總司令，第二十八師師長(zhǎng)范國(guó)璋為副總司令。兵分三路第八師和第二十師正面進(jìn)攻衡山，湘軍第二師第四旅為右翼進(jìn)攻寶慶，從安徽調(diào)來(lái)的安武軍進(jìn)攻攸縣。
民國(guó)后湖南的第三次南北戰(zhàn)爭(zhēng)開(kāi)啟（第一次是癸丑二次革命，第二次是護(hù)國(guó)討袁）。
傅良佐進(jìn)攻湘南護(hù)法軍，表明南北軍隊(duì)在湘決戰(zhàn)已勢(shì)不可免。桂系決定組織軍隊(duì)援湘，以武力“驅(qū)逐傅良佐，收復(fù)湖南，以固兩廣門戶”。
九月底，桂軍陸裕光師先頭部隊(duì)進(jìn)抵衡陽(yáng)。
十月二日，陸榮廷在廣西南寧召開(kāi)軍事會(huì)議，討論援湘問(wèn)題，廣東督軍陳炳焜、海軍總司令程璧光等參加了會(huì)議。
陸榮廷慷慨發(fā)言，痛斥段祺瑞投降日本發(fā)動(dòng)內(nèi)戰(zhàn)，號(hào)召出席全體人員簽名宣誓，表示抵抗皖系軍閥的決心。
會(huì)議決定由兩廣當(dāng)局陳炳焜、譚浩明、程璧光、李耀漢聯(lián)合通電，痛斥段祺瑞。列舉段的罪行如主使公民團(tuán)包圍國(guó)會(huì)、主使督軍團(tuán)毀法叛國(guó)、任意發(fā)動(dòng)內(nèi)戰(zhàn)等。
同時(shí)提出（一）迎黎大總統(tǒng)復(fù)職，（二）恢復(fù)國(guó)會(huì)，（三）罷免段祺瑞，（四）撤回湘督傅良佐的任命。
會(huì)議議定了援湘軍事計(jì)劃由兩廣出兵八十營(yíng)（其中廣東三十五營(yíng)，廣西四十五營(yíng)），分編成五個(gè)軍（由陸裕光、林俊廷、韋榮昌、馬濟(jì)、林虎分任軍長(zhǎng)），由廣西督軍譚浩明任兩廣護(hù)法聯(lián)軍總司令。
進(jìn)軍路線是馬濟(jì)率粵軍出韶關(guān)入湘，經(jīng)攸縣、醴陵取長(zhǎng)沙。桂軍分成兩路韋榮昌軍由三江入湘，經(jīng)新寧逼寶慶；陸裕光、林俊廷二軍則出全州入湘，經(jīng)永州（今零陵）、祁陽(yáng)增援衡陽(yáng)。兩廣軍總的目標(biāo)是會(huì)攻長(zhǎng)沙。
湘軍方面，北軍大舉南侵時(shí)，趙恒惕正在衡山居喪守制。
其舊部第一師官兵請(qǐng)趙火速回部。趙馬上趕到衡陽(yáng)。與劉建藩、林修梅等布署防御。
湘潭是北軍進(jìn)攻衡山的前進(jìn)基地，有三條道路可通衡山
一由湘潭經(jīng)株洲，沿三門、淦田、朱亭一線；一由湘潭經(jīng)茶園鋪，沿熊家橋、護(hù)湘關(guān)一線，此為陸路大道；一由湘潭沿涓水 至福田鋪一線。
為了抗擊北軍進(jìn)犯，護(hù)法軍的布防如下第一師師長(zhǎng)趙恒惕指揮該師之第一、二兩團(tuán)（欠一營(yíng)），在衡山、護(hù)湘關(guān)至茶園鋪沿線設(shè)防，另將一個(gè)營(yíng)配置于福田鋪擔(dān)任翼側(cè)警戒；劉建藩所部數(shù)營(yíng)防守淦田、朱亭；林修梅率該旅之第四團(tuán)駐守岳后，防敵由永豐方向竄犯。
十月六日晨，南北兩軍開(kāi)始在湘潭縣屬之西倪鋪接戰(zhàn)。護(hù)法軍在衡山以北只有不足兩個(gè)團(tuán)的兵力，卻要防守從福田鋪至湘江邊寬約十五公里的正面，力量分散；加上裝備較差（除步槍外，僅有二門炮、二挺機(jī)槍），難于阻止敵人的進(jìn)攻。
北軍王汝勤所部由中路進(jìn)攻，集中兵力，重點(diǎn)突破，連占茶園鋪、中路鋪和白石鋪等要點(diǎn)，逼近護(hù)湘關(guān)。
護(hù)湘關(guān)位于衡山北十二公里處，兩側(cè)山勢(shì)險(xiǎn)峻，湘（潭）、衡（山）大路從山間穿過(guò)，是易守難攻之地。護(hù)法軍在護(hù)湘關(guān)兩側(cè)高地構(gòu)筑工事，重點(diǎn)設(shè)防。八日晨六時(shí)，北軍分三路攻打護(hù)湘關(guān)。
護(hù)法軍憑險(xiǎn)抗擊，“頑強(qiáng)異常”，“抵死不退”。戰(zhàn)至次日凌晨，北軍從側(cè)翼突擊，仰攻肉搏，護(hù)法軍力不能支，遂棄關(guān)撤退。
護(hù)湘關(guān)落入敵手。
十月十日晨，北軍進(jìn)攻護(hù)法軍在衡山北面的最后一個(gè)要點(diǎn)石橋鋪。護(hù)法軍控制附近高地，頑強(qiáng)抵抗。
臨近中午，劉建藩派數(shù)營(yíng)援兵趕到戰(zhàn)地，讓正在奮戰(zhàn)的第一師士兵撤下吃飯。
但這些援兵多數(shù)是新兵，未經(jīng)嚴(yán)格訓(xùn)練，缺乏作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，以致一有傷員，就驚慌后退。北軍乘勢(shì)沖擊，護(hù)法軍大敗。
十月十一日上午七時(shí)，北軍向衡山外圍發(fā)起攻擊。王汝勤親率該旅第二十九團(tuán)
