閻錫山在津浦線指揮晉軍於6月25日攻占濟南。7月上旬，蔣介石即由各方麵抽調大部兵力，陸續開到津浦線，一部由海運在青島登陸開往膠濟線，於7月中旬開始反攻。津浦線晉軍首先受挫，節節後退。閻錫山為了挽救頹勢，特派周玳攜帶大批現款、彈藥和麵粉到鄭州見馮，請馮指揮隴海線各軍發動大規模的攻勢。當時馮的幕僚私下裏議論說：“閻錫山就是會‘急來抱佛腳’，早些時候送來這些東西，孫連仲不就打到蚌埠了嗎，津浦線那裏會有今天的情況。”馮對閻這種作風雖然也很不滿意，但他為了顧全大局，自不能對津浦線的緊急情況袖手旁觀，於是在8月上旬在隴海線又發動了全麵的攻勢，以徐州為目標分七路總攻。
在隴海路以南，以馮軍為主分為左、中、右三路，左翼孫良誠、吉鴻昌部進出睢縣，向寧陵以北地區進攻；中路孫連仲部由太康進攻歸德；右翼孫殿英部由拓城進攻馬牧集。並令鐵路正麵的晉軍、鐵路以北的劉春榮部及魯西的石友三部同時出擊，進攻柳河；鄭大章部的騎兵深入敵後，展開活動；以宋哲元部為總預備隊。8月6日，全線開始總攻。
中路孫連仲部首先將防守河堤嶺之蔣軍上官雲相部擊潰，進至勒馬集，蔣軍星夜掘土建造胸牆，並引澮河水入壕，以阻孫軍；孫殿英部亦逼近馬牧集，迫使蔣軍左翼不得不變更陣地，向後轉移。惟寧陵一帶因靠近隴海路線，蔣軍有重兵防守，加以連日大雨，寧陵以北，河水泛濫，平地水深數尺，以致孫良誠、吉鴻昌部進展較慢。馮玉祥隨即將宋哲元的預備隊加入左翼（馮治安軍是宋哲元的基本部隊，因受馮直接指揮，控製在鄭州附近及其以南地區，故未參加此次戰役），協同孫、吉兩部冒雨進攻，在泥水中展開猛烈的戰鬥。終以連日大雨不停，士兵疲勞過甚，給養又極困難，攻勢受阻，遂膠著於寧陵以北、歸德以西、以迄野雞崗、內黃之線。蔣軍陣地被迫由原來的一條直線，變成了一個直角。
隴海路正麵及以北的晉軍楊愛源部進至民權附近即停滯不前；石友三、劉春榮部進攻柳河，一度突破蔣軍外圍的防線，但是遭到陳調元部從兩翼的側擊，因後勁不足不得不撤守原陣地。故此，北線也未能取得令人滿意的戰果。
在馮軍全線猛烈攻擊的時候，蔣介石鑒於情勢危急，為了確保退路，乃分電各將領固守鹿邑、太和、阜陽、渦陽、蒙城、永城、夏邑和亳州各城，敵軍來攻時能固守不失者，準各升二級，賞洋五萬元，借以激勵士氣。蔣介石並在柳河召集會議，他看到柳河、歸德岌岌可危，準備由隴海正麵及歸德以南地區退卻，縮短戰線。參謀長楊傑和軍政部陸軍署長曹浩森（曾任馮的參謀長）均在會上研究了當時的情況。楊傑認為在敵人攻勢正猛的情況下退卻極為不利，應再繼續苦撐數日，視情況的發展，再尋找退卻的有利時機。曹浩森夙知馮玉祥作戰向主穩紮穩打，非有十分把握，決不敢冒險深入。他們研究結果，都主張將控製在柳河附近的僅有的兩個營加上去進行重點突擊，俟穩住陣線後，再看情況的發展變化，一麵調留守南京的教導師火速開來，解除左後方的威脅，然後再作新的布署。當時參加會議的陳調元向蔣自告奮勇，建議從右翼反攻，以分隴海線晉軍兵力，即可保正麵無虞。至此，蔣始中止了執行退卻的計劃，並懸賞全線各軍，固守原陣地。恰逢大雨不止，馮軍停止進攻，蔣軍頹勢才有了扭轉。