當吳極盛時代，在直係內部樹敵也是很多的，不隻是曹錕左右，就是直係大將也和吳貌合神離。曹錕賄選前後，反直的國內派係曾組織三角同盟，前麵已提到就是孫、段、張。而在直係內部亦有小三角聯盟反吳佩孚，觀察家如此說：“直係以外有三角聯盟，直係以內亦有小三角聯盟，小三角聯盟是以同盟罷工為逼曹去吳之手段。”
吳誌在以武力統一中國，為了軍事行動，必須先求戰時指揮之統一，乃製定以師為單位，凡巡閱使、督軍之兼任師長者應解除師長一職。民國初年軍閥們不管官做到多大，絕對不放棄兵權，當時師是最大的軍隊編製，大軍閥們總是身兼師長。吳佩孚、齊燮元都是師長而兼巡閱使，其他多是師長而兼督軍。軍閥們心理很矛盾，一方麵拚命往上爬，一方麵又死守住師長位子不讓，大家都知道，沒有兵的話，巡閱使也好，督軍也好，都是空的，爬得愈高，會跌得愈重。
吳佩孚想統一軍權，就想削藩。他自己首先倡導，呈請辭去第三師師長兼職；曹錕卻不答應，曹說：“第三師是北洋正統，非老弟莫屬。”吳對曹仍極恭順，曹這麼說，吳也就不再堅辭；卻將直隸督軍王承斌所兼的第二十三師、河南督軍張福來之第二十四師、湖北督軍蕭耀南之第二十五師師長一律開去。還想開去齊燮元的第六師師長，王懷慶的第十三師師長、鄭士琦的第五師師長，這就招來了直係諸將的極大反對，鄭士琦表示寧願降階，辭去山東督軍而不放棄第五師師長。
1924年5月，王承斌因師長被奪（吳派王維城繼任），而請辭直督，當時與王呼應的，有馮玉祥和齊燮元，這就是直係內部的小三角聯盟，他們的箭頭是指向吳佩孚。
王承斌去見曹錕時，當麵提出辭職，曹問王為了什麼？王不好明講是因為師長被奪，隻說情緒不好，曹很坦率地說：
“要不幹，大家一齊不幹。”
馮玉祥反吳，是因為河南督軍被撤職，當時吳要查辦馮，馮托了張紹曾和張廷鍔二人向曹錕去求情，曹打電報給吳說要調馮到北京當麵查詢；吳礙於曹的麵子，才讓馮去北京，馮到了北京，曹遂發表馮為陸軍檢閱使，吳隻好同意，馮因此得以繼續保持他的軍權和軍隊。
齊燮元一方麵是因為吳要他讓出師長職務，另一方麵吳對於江浙的爭端，並不熱烈支持齊，所以參加反吳聯盟。
第二次奉直戰爭，在未開戰前，直係已是四分五裂了。
1924年9月15日張作霖率奉軍入關後，在北京的曹錕便連打十萬火急、百萬火急、限即刻到的電報召吳佩孚入京。在洛陽的吳佩孚深知直係諸將離心離德，舊將不可用，而新兵又未練成，自己派到關外的“第五縱隊”羽毛尚未豐滿，後勤沒有準備，麵臨的戰爭，完全沒有把握，內心頗感痛苦。可是曹錕的電報，加上大敵當前，他不能置之不理，於是乃於9月17日乘專車入京。
北京以隆重的禮節歡迎吳，從車站到總統府，五步一哨，十步一崗。直係大將馮玉祥、王承斌、王懷慶等都排隊歡迎，這是黎走曹繼以來，吳到北京的第一次，也是他生平最威武顯赫的一次。
曹錕充滿喜悅，像吞了一顆定心丸，堆著笑臉迎接吳，吳向他行禮，他連聲說：“子玉，辛苦你了；我老了，一切請你作主。”
直係諸將對吳都表示極端的恭順，吳本來顧慮內部不團結的疑雲為之一掃而空，他相信兄弟鬩於牆外禦其侮的大道理。
曹錕於吳入京的當天，下令討伐張作霖，特任吳佩孚為討逆軍總司令，王承斌為副司令，以四照堂為總司令部。
9月17日討逆軍吳總司令在四照常就職，並親筆點將，吳和總部政務處長白堅武各據長案一端，代理國務總理顏惠慶（國務總理原為顧維鈞代理，奉軍入關的第二天顧請辭職，曹乃派顏代理）走來時，白堅武竟大模大樣地端坐著，隻把頭略點一下，意氣之盛，簡直不把堂堂國務總理放在眼下。
吳佩孚是測量學校出身，微時在吉林從軍有年，洞曉東北的山川形勢及每一軍略要地，他的點將，就是完完全全的作戰計劃：
討逆軍總司令吳佩孚。
第一軍總司令兼第一路司令彭壽莘（第十五師師長），第一路副司令馮玉榮（第十三混成旅）。
軍副司令兼第二路司令王維城（第二十三師師長），第二路副司令葛樹屏（第九混成旅）。
軍副司令兼第三路司令董政國（第九師師長）
第二軍總司令王懷慶（第十三師師長），軍副司令米振標（老毅軍）。
前敵總指揮劉富有（第二十六旅旅長）。
副總指揮龔漢治（直隸四路巡防隊）。
第三軍總司令馮玉祥（第十一師師長）
第一路司令張之江（第七混成旅）。
第二路司令李鳴鍾（第八混成旅）。
第一軍兵力有三師，在山海關方麵與奉軍第三軍張學良對抗，人數約4萬，是主力；第二軍兵力一師兩旅，以熱河為根據，向朝陽方麵抵拒奉軍第二軍李景林部之進攻；第三軍兵力一師三旅，由古北口出承德、赤峰，對付吳俊升、許蘭州之軍事行動，人數不下二萬五千，為直軍勁旅。
後援軍總司令為張福來，副司令為張敬堯，李厚基。曹鍈（二十六師）、胡景翼（陝軍第一師）、張席珍（第六旅）、楊清臣（第二十四師）、靳雲鶚（第十四師）、閻治堂（第二十師）、張治功（陝軍第二師）、李治雲（豫軍）、潘鴻鈞（第一混成旅）、譚慶林（察哈爾第一混成旅）分任十路援軍司令，曹士傑、林起鵬、田維勤、馬燦林、吳長植、張金標分任二、四、五、八、九、十路援軍副司令。另派定各省後方籌備總司令：河南李濟臣、李炳之，山東熊炳琦，京兆劉夢庚等。總兵力不下二十萬。
海軍總司令杜錫珪，副司令溫樹德，總指揮遲雲鵬。海軍係以杜錫珪之長江艦隊和溫樹德之渤海艦隊合組而成，當時上海獨立艦隊因歸降杜錫珪而勢力消失，故直軍乃傾其全力向遼東灣活動，以大沽口為根據地，秦皇島為戰區，葫蘆島為前線。並擬利用海軍征集商船，運輸陸戰隊及他路援軍駐安東、營口，由南滿鐵路進扼沈陽之背。
至於空軍方麵，編成四隊。第一隊駐北戴河，第二隊駐灤縣，第三隊駐朝陽，第四隊駐航空處。合計儲存於南苑、洛陽、保定、清河及停止京戴、京津航空線所得之飛機共有70餘架。航空司令為敖景文。
吳佩孚這次點將，從下午2時直到晚上12時，最後寫到總司令吳佩孚幾個大字，總統府全部電燈突然熄滅，這本是例行的每晚12時正換電，可是不巧在吳點將的最後時刻，點到他自己名字，眼前一片漆黑，令人聯想到這是不祥之兆。
第二次直奉戰爭曆時不足兩個月，雙方參戰兵力達42萬人，而且都是都是陸海空三軍參戰，戰爭規模空前。主戰場為熱河、山海關，戰線由朝陽至冀東，先後經曆朝陽、赤峰、山海關、九門口、石門寨諸戰役。
1924年9月13日，京奉鐵路線全線斷絕，奉軍開始向朝陽、山海關方麵進發。15日，奉軍李景林第二軍第二十三旅李爽愷部在義縣、九官、台門與直係毅軍米振彪部四個營接戰，從而拉開了第二次直奉戰爭的序幕。
熱河戰場是直奉雙方率先爭奪的戰略地區，因為其對於山海關主戰場的側翼安全關係重大。首先進攻的是奉軍，分為南北兩路：南路部隊為李景林、張宗昌率領的第二軍，由北鎮出發，經朝陽、淩源，進入喜峰口；北路則以第五軍吳俊升所部的騎兵為主，由通遼至開魯，再經赤峰南下承德，向喜峰口以西的長城各口展開進攻。擬以熱河戰場取得主動後，會同一、三聯軍在山海關主戰場與直軍決戰。直係在熱河的兵力相對來說非常薄弱，僅有龔漢治的直隸四路巡防隊5000人駐守朝陽一帶，另有米振標毅軍7000人駐赤峰，張林的熱河第一混成旅3000人駐林西一帶，以及熱河遊擊隊2000人，熱河巡防隊1000人分駐開魯、綏東、平泉一帶。這些部隊裝備陳舊，布防分散，與奉軍的實力相比明顯處於劣勢。
南路戰場首先打響，奉軍未經大戰即輕鬆取勝。9月15日，奉軍進入義縣，16日攻占由奉天進入熱河的重要通道阜新。隨後奉軍集中力量進攻直軍的戰略要地朝陽。當時朝陽駐軍主要有朝阜邊防司令兼十三師二十六旅旅長劉富有所部，熱河第一混成旅所屬兩個騎兵團，朝陽鎮守使兼直隸巡防營統領龔漢治所屬的步兵一營，炮兵一連。要說守，起碼也能堅持一段時間。但直軍將領毫無鬥誌，當奉軍強大的迫擊炮一通亂轟之後，劉富有竟然於半夜率部保護自己的私人財物大車小輛逃之夭夭。9月23日，朝陽縣城落入奉軍之手。
與此同時，北路戰場在建平、淩源、赤峰等地進行了較為激烈的戰鬥，奉軍先後攻占建平、淩源。此時直軍由王懷慶、董政國率領的後援部隊於9月30日和10月1日陸續到達距淩源西南五十裏的茶棚，並在此設立司令部，於茶棚以北布防。10月4日，奉軍開始向直軍防線發起進攻。奉軍張宗昌部與直軍董政國部在玉麟山鏖戰八晝夜，雙方都傷亡慘重，最後因為張宗昌繳獲了直軍的軍事布防圖，得以避實就虛，僥幸取勝。幾乎在同一時間，直、奉軍在赤峰也進行了一場激烈的爭奪戰。奉軍第六軍許蘭洲部聯合第二軍李景林部對直軍進行夾擊，從10月5日到7日交戰數次，勝負難分。後來奉軍出動飛機，轟炸赤峰縣城，城內商民從未見過飛機，一時逃散一空，奉軍乘機於8日占領赤峰。
隨著赤峰失守，熱河戰場的勝負大局已定，奉軍先頭部隊迅速直逼長城腳下的要隘冷口。奉軍之所以迅速取勝，一個關鍵因素就是直軍的第三軍司令馮玉祥已經與奉方暗通款曲。當時馮玉祥部由古北口、喜峰口向平泉前進，會和援軍第二路胡景翼部攻擊奉軍側翼。然而馮玉祥與胡景翼私下早有倒戈之意，第三軍於10月1日抵達古北口後就以籌措糧餉為名，停滯不前，坐視直軍在熱河戰場的失敗而不救，使奉軍免除了後顧之憂。因此上，張作霖一麵命張宗昌部牽製住直軍精銳董政國部，一麵將一部分部隊秘密調往山海關主戰場，使奉軍在兵力使用上處於主動地位。
山海關是此次直奉戰爭的主戰場，雙方的主力部隊都集中於此。天下第一關北依燕山，南臨渤海，山海之間僅有7。5公裏，以其“京師屏翰”，“遼左咽喉”之險要位置成為曆代兵家必爭之地。
直軍對山海關一戰極為重視，在9月中旬就開始向山海關調集重兵。26日，鑒於朝陽方麵的不利局勢，吳佩孚又適時調整了山海關一線的兵力部署。命令第一軍司令兼第一路軍司令彭壽莘所直接指揮的直軍精銳第十五師在山海關外的威遠城布防，在搶先占領有利地勢後，立即修築堡壘、工事，居高臨下，對奉軍構成極大威脅。
奉軍投入山海關戰場的部隊也是奉係勁旅第一、第三軍，尤其是第三軍，一直是奉軍的標杆部隊。兩軍組成聯合指揮部，計劃由郭鬆齡指揮第二、六旅六個團從正麵進攻山海關，另有薑登選、韓麟春指揮第四、十六兩旅，共五個團從九門口以北側麵進攻。
雙方形成對峙後，從9月17日開始即發生多次小規模衝突，而且都動用了多兵種作戰。奉係以空中優勢對直軍陣地不斷轟炸，直軍則調來意大利製高射炮進行射擊，以挫奉軍氣焰。
直係海軍司令杜錫珪亦派海容、海籌、應瑞、華乙四艘軍艦駛往秦皇島以北助戰，擬用海軍進攻葫蘆島，同時運載騎兵由營口登陸，奇襲沈陽。但是艦隊兩次起錨出發，都被奉軍的飛機發現，並遭到轟炸返回。於是雙方地麵的陸軍交戰開始日趨激烈。
9月29日、30日，奉軍開始猛烈炮擊直軍陣地，並派飛機轟炸山海關至昌黎一線的直軍營房、軍車，使直軍遭受嚴重損失。同時相繼占領萬家屯、龍王廟、姚家莊等處，戰線逐漸延長。10月4日，奉軍主力已經接近直軍第十五師陣地。7日，張作霖下達總攻擊令，奉軍第一、三軍全線出擊，向直軍陣地猛攻。直軍第一軍司令彭壽莘已提前獲得奉軍行動的情報，早有準備，於是雙方主力展開了激烈拚殺。奉軍彈藥充足，炮火猛烈，使直軍陣地硝煙彌漫，但因其工事堅固，傷亡不大。而奉軍多次發起衝鋒，遭到直軍猛烈反擊，傷亡慘重，不得不停止進攻，將重點轉移至側翼要隘九門口。