武昌城防衛堅固，易守難攻。9月3日，北伐軍第七、第四、第一軍各部首攻武昌城。守城吳軍集中火力，俯瞰掃射，許多兵士中彈身亡，攻城未果。9月5日，北伐軍再攻武昌城，各團奮勇隊三麵攀登，死傷累累。守敵頑強抵抗，炮火猛烈。北伐軍改強攻為長期封鎖包圍。9月7日，第八軍攻克漢口。10月10日，武昌內糧食日益殆盡，北伐軍第四、第八軍攻擊武昌城。由於得吳俊卿部內應，攻城一舉成功，俘敵萬餘人。至此，軍閥吳佩孚的反動勢力基本被摧毀，殘部敗退河南。葉挺獨立團所在的第四軍，自北伐以來，戰功卓著，威震兩湖，贏得了“鐵軍”的光榮稱號。
北伐軍在江西戰場開始時，由於聲勢逼人，銳不可當，入贛僅半個月，第二、第三兩軍就連克萍鄉、宜克、蓮花、永新、分宜、新喻、萬載、上高、清江、安福等11個縣，戰事發展十分順利。第六軍連克修水、高安後，於9月19日下午在南昌市工人、學生、省長所屬警備隊等響應下，進占南昌城。由於遭受孫傳芳軍隊南北夾攻，第六軍被迫突轉衝出南昌西撤。
武昌攻克以後，第四軍等部陸續到達贛北，加之孫傳芳內部分化，後方不穩，江西戰場形勢發生重大變化。11月初，第七、第四軍迅速占領了南潯路北段的德安、馬回嶺等地，封鎖了孫軍的退路，完成了對南潯路全線總攻擊的準備。接著，第二、第三、第四、第六、第七各軍協同作戰，將孫軍主力圍殲於南潯路南段。經數日激戰，擊潰孫軍主力，於7日克複南昌，孫傳芳敗逃南京，江西戰事基本結束。
在福建，隨著北伐軍的進軍及在其他戰場上的節節勝利，使號稱6萬之眾的孫軍周蔭人部各旅紛紛倒戈反孫，加之福建民軍積極參戰，何應欽第一軍，自10月初進入福建以來，進展均比較順利，並於12月18日進駐福州。
在浙江，孫傳芳自贛省作戰失敗後，即集中其殘部於滬寧、滬杭線上，負隅頑抗。東路軍於1月下旬推進浙西，於2月18日進占杭州。3月上旬，東路軍分兩路向淞滬及滬寧線進擊。上海、南京已處於北伐軍包圍之中。上海工人階級乘勢舉行第3次武裝起義，一舉解放上海。
在北伐軍勝利進軍的革命形勢影響下，在蘇聯政府和共產黨人的幫助下，馮玉祥終於走上了革命的道路。
1927年3月11日，馮玉祥發布出師布告，宣布將親率20萬兵力，東出潼關，會師許（昌）鄭（州）。
北伐軍自出師以來，僅半年多時間就連續攻占了湘、鄂、贛、閩、浙、皖、蘇等省，控製了長江中、下遊廣大地區，基本上摧毀了吳佩孚、孫傳芳的直係軍閥的反動勢力，取得了偉大的勝利。
北伐戰爭勝利發展的主要原因是：這次戰爭是正義的戰爭，以國共合作為基礎的統一戰線極大地調動了各方麵的革命力量；廣大官兵英勇作戰，人民群眾的有力支援，是北伐勝利的決定因素；開展有效的政治工作，共產黨員和共青團員在戰爭中發揮先鋒模範作用；共產國際和蘇聯政府在物資上的支援，以及派人幫助指導，為戰爭勝利做出了貢獻；北洋軍閥內部的腐敗與矛盾，也加速了北伐的勝利。