龍潭是南京的屏障，亦控製著京滬交通，孫傳芳選擇龍潭是因為隻要攻克此地，北可以逼近北京，南可以攻取蘇州、常熟，是南北之間的樞紐。同時，在蔣介石下野之後，北伐軍各軍紛紛退至長江南岸，而沿長江一帶的防線尚未完全穩固，孫傳芳認為此時進攻是最佳時機，遂積極準備船舶乘勝渡江。
（三）
孫傳芳時任安國軍第一方麵軍指揮，下轄十一個師、四個混成旅和兩個補充旅，包括：李寶章所率第二師、上官雲相所率第四師、梁鴻恩所率第七師、崔錦桂所率第八師、段承澤所率第九師、鄭俊彥所率第十師、馬寶珩所率第十一師、蘇埏所率第十二師、陸殿臣所率第十三師、劉士林所率第十四師、宋禮田所率第十五師、王樂善所率第十三混成旅、王雅之所率第十五混成旅、梁春圃所率第二十九混成旅、徐鬆恩所率第三十混成旅、邵澤瀛所率第一補充旅、高守和所率第二補充旅。
1927年8月20日，孫傳芳部抵達全椒、含山、浦鎮、通江集等地，並進駐揚州、六合、泰興，在浦口車站架起炮向獅子山炮台射擊，同時用步槍射擊下關。24日拂曉，孫傳芳部一個團以大小火輪船拖曳民船於大勝關上遊兔耳磯偷渡。彼時天色暗沉，風疾江冷，孫傳芳部便趁機偷渡，結果行到中間時被北伐軍江南守軍發現。時值李宗仁乘決川艦巡視江麵，陳調元亦乘船經過，遂對偷渡的孫傳芳部展開圍攻，孫傳芳部隻好倉皇逃回岸上。另一方麵，屯駐在上湖烏江鎮的孫傳芳部利用數十艘民船自駐馬河入江向南岸偷渡，亦被北伐軍發現，遂開炮驅退。
自25日起，孫傳芳部在南京至鎮江之間向笆鬥山、烏龍山、棲霞山、龍潭及鎮江五處實施渡河，其中以笆鬥山、鎮江兩處為佯渡，烏龍山為渡河掩護部隊，棲霞山為助渡，主渡地點為龍潭。26日淩晨，孫傳芳部利用濃霧乘十餘艘船經由望江亭向烏龍山偷渡，烏龍山炮台的守軍不多，孫傳芳部得以搶灘登陸，隨即控製附近高地，掩護餘部登岸，好在北伐軍第七軍及時增援遂被擊退。同時，孫傳芳部亦在劃子口和大河口搶渡，在劃子口登陸的孫傳芳部迅速占據棲霞山以及棲霞車站，截斷了寧滬鐵路及電線交通，而利用北風濃霧自大河口渡江的孫傳芳部，則搶攻龍潭，隨即占領龍潭。而自十二圩向高資、鎮江方麵偷渡的孫傳芳部，以及在八卦洲、笆鬥山渡江的孫傳芳部均被守軍擊潰。
李宗仁、何應欽在南京獲悉孫傳芳部自烏龍山、棲霞山登陸的消息，隨即抽調梁鴻恩的第七師前往增援。但是到了12時，烏龍山和棲霞山方麵的孫傳芳部截斷了寧滬之間的交通。於是，北伐軍第一軍第二十一師急忙馳援棲霞山，並調第一軍第二師即獨立第五十八團自下遊夾擊。龍潭被孫傳芳部攻克時，白崇禧正在無錫，遂命令駐守鎮江的第十四師師長衛立煌就近增援，並電請第一軍第二師師長劉峙、副師長徐庭瑤速向鎮江集中。
北伐軍各路人馬馳援龍潭，唯有衛立煌部因為受到鎮江附近防區內孫傳芳部的牽製，沒有能夠及時出發，等到鎮江附近的孫傳芳部被驅散之後，衛立煌即率第四十一團開赴龍潭。衛立煌部抵達龍潭時，天色已晚，遂趁著夜色進攻龍潭車站的孫傳芳部。此時北伐軍第二十二師第六十四團已經占據龍潭車站的西南高地，正與駐守車站的孫傳芳部對峙，冷不防衛立煌部突然自背後殺出，孫傳芳部猝不及防，隨即被擊潰。孫傳芳獲悉後，立刻抽調其他部隊馳援車站，孫傳芳派出的援軍正向龍潭車站反攻時，又遇上自常州車站來的北伐軍第一軍第二師副師長徐庭瑤，雙方遂展開激戰。
28日夜，孫傳芳部再次攻占龍潭車站，北伐軍衛立煌部和徐庭瑤部遂向南京城集結。南京軍事委員會常委何應欽和李宗仁經過商討，認定孫傳芳正在集中主力進攻龍潭，於是急調第一軍和第七軍主力由東西兩麵夾擊龍潭，並急電在蕪湖的陳調元軍、采石磯的賀耀祖軍、慈湖鎮的葉開鑫軍、青陽的王普軍和大通的夏鬥寅軍分別擔任長江上遊的防禦部署。同時，電令海軍司令陳紹寬派兵艦到八卦洲、劃子口、大河口、烏江鎮等地巡邏，以攔截偷渡的孫傳芳部。
此外，白崇禧親自抵達鎮江督師，並電令第二師師長劉峙自上海趕回鎮江，並命令劉峙乘車向龍潭馳援，將前線部隊的指揮權全部交給劉峙。劉峙接到命令之後，於當晚趕往龍潭，卻在下蜀與龍潭之間的山口村東端與自龍潭車站開出的火車相撞。兩列火車出軌，劉峙撞傷頭部，官兵亦死傷200餘人。劉峙被救起後，已經無法依靠電話與前線取得聯係。自相撞的另一列火車上的官兵處得知龍潭已經被孫傳芳部攻克，劉峙一邊派人盡快修複電話線，一邊就在山口村附近布防。電話線修複之後，劉峙即將前線的消息告訴白崇禧。