（三）
為了和津浦線附近的北伐軍合兵一處，會攻徐州，馮玉祥決定繼續東進。1927年12月2日，韓複榘部攻占黃口，鄭大章的騎兵突自右翼繞出，進占徐州城西臥牛山，韓複榘部第六軍又在3日占領隴海線徐州車站，並截斷津浦線，圍住了徐州。但西北軍畢竟經過長途征戰，隨著北洋軍援兵趕到即力戰不支，馮玉祥於是將所部後撤到李莊、黃口以待北伐軍。9日，北伐軍何應欽部抵達曹村，遂致電馮玉祥約定會攻徐州。馮玉祥乃先擊破褚玉璞派來追擊西北軍的三萬餘人，隨即率主力東進。13日，北洋軍忽然先行對何應欽部發動反攻，幸好被何應欽發覺提前出擊，隨即擊敗來犯的北洋軍，進占徐州附近各處山地，與馮玉祥部合力攻占徐州。
孫傳芳、張宗昌等自徐州城破之前逃出，便向北逃去，逃回山東境內。此時東南局勢已經穩定，北伐軍出兵山東勢在必行。張作霖於是布置奉軍主力在京漢線對抗馮玉祥，布置張宗昌部在津浦線、孫傳芳部在魯西共同對抗北伐軍。為了聲援張宗昌部，孫傳芳率部自濟寧向金鄉、魚台一帶挺進，遂與北伐軍何耀祖部、夏鬥寅部、張克瑤部相遇。經過兩天一夜的激戰，孫傳芳擊敗何耀祖等部，進占金鄉、魚台、豐縣等地。此時，孫傳芳獲悉馮玉祥部逼近濟寧，乃率部回師濟寧，與西北軍孫良誠部、方振武部、吉鴻昌部、石友三部激戰七八日，彼此互有勝負。恰在此時傳來消息，張宗昌在津浦線失利已潰退濟南。
孫傳芳擔心後路被截斷，急忙率兵回撤濟南，北伐軍遂整頓兵馬追擊。張宗昌退守泰安準備死守，而孫傳芳則退守肥城，以三個師配備於城外刀山穀、鳳凰莊一帶，構築堅固工事和張宗昌部聯係，其餘兩師則歸馬寶珩指揮，將主力駐守於萬德、界首。到1928年5月1日，孫傳芳自知濟南已經陷於孤立，於是率部退向德州，6日，北伐軍進占晏城鎮，隨後又進占禹城、恩縣，於13日攻克德州，孫傳芳又退守慶雲、鹽山。此時蔣介石、馮玉祥已經與閻錫山聯手，張作霖遂決定據守北京、天津及方順橋附近一帶，並與津浦線的張宗昌部和孫傳芳部連成一氣，以孫傳芳的主力部隊駐守任丘、河間一帶。
但是在經過濟寧拉鋸戰之後，孫傳芳部的官兵已經徹底失去了鬥誌，尤其是不斷北撤，軍心渙散。6月間北伐軍第二集團軍趁機占領河間、蘇寧、高陽，孫傳芳部紛紛向霸縣、寶坻、固安、永清、勝芳一帶退卻。短短一個月的時間裏，孫傳芳的部隊就由一支隨時準備反攻的虎狼之師，變成了風聲鶴唳、草木皆兵的敗仗之軍，以前至少是和北伐軍交火之後再退，現在隻要聽到北伐軍的槍炮聲，也不管是不是北伐軍來了，立馬收拾槍械鍋灶就跑。張作霖原本還想在直隸與北伐軍決一勝負，結果駐紮在霸縣的孫傳芳部忽然撤退，張作霖見態勢已經難以挽回，隻好實行全線總退卻。
孫傳芳決定率部退出關外，待休整過後再圖南下，但其所部都是關內人，並不想到東北的風刀霜劍裏去等待時機，一時間部隊裏議論紛紛。就在這個時候，從東北傳來消息，張作霖在乘坐火車返回東北時被炸，因傷勢過重斃命。駐紮在天津方麵的直奉軍隊聞訊驚慌不已，孫傳芳遂召集張宗昌、褚玉璞在天津開會商討後續事宜，結果雙方在是戰是和的問題上爭執不下，始終未能達成一致。天津會議結束之後，孫傳芳即率部退守冀東、灤州一帶，不久閻錫山便率兵前來收編，孫傳芳自知已經沒有容身之地，於是趁亂帶一隊親信逃出戰場，到東北去投靠張學良。
但孫傳芳在東北的日子也不好過，在國民政府結束北伐之後，即派人北上勸說張學良易幟。張學良曾就此事與孫傳芳商議，孫傳芳意在依靠日本，在東北割據，待他日羽翼漸豐再伺機入關。當時奉係將領楊宇霆亦主張反蔣，據說孫傳芳與楊宇霆過從甚密。1929年1月10日，張學良殺掉奉係將領楊宇霆、常蔭槐，孫傳芳聞訊後恐怕殃及自身，遂於翌日潛至大連。自此以後，北洋軍閥的曆史宣告結束，而直係軍閥的曆史也就此終結了。