蔣介石繼1929年全國編遣會議後，又利用國民黨第三次全國代表大會，進一步排斥異己，擴充嫡系，引起閻、馮、李等人的不滿。1930年2月閻通電要蔣下野。3月15日，原第2、第3、第4集團軍50餘名將領聯名通電討蔣，並推舉閻為中華民國陸海空軍總司令，馮、李和張學良為副總司令，劉驥為總參謀長。4月1日，閻、馮、李分別通電就職，張則保持沉默。接著,閻、馮、李、石(友三)、樊(鐘秀)等部共約60萬人組成5個方面軍,分別集結於許昌、鄭州、新鄉、順德(今河北邢臺)、衡水、歸德(今河南商丘)、全縣(今廣西全州)等地，企圖在河南境內隴海鐵路(蘭州-連雲港)、平漢鐵路(今北京-漢口)沿線取攻勢防禦,在津浦鐵路(天津-浦口)沿線和湖南取攻勢,得手後與蔣軍決戰，徹底消滅蔣軍,推翻南京政府。蔣介石對這場戰爭早有準備，先後調集約70萬人組成4個軍團和4個路軍，分別集結於禹城、徐州、碭山、宿縣(今宿州)、漯河、武漢、萍鄉、衡陽、廣州等地，企圖以一部兵力於津浦鐵路沿線先取守勢，集中主力於隴海、平漢鐵路沿線,先發制人,奪取聯繫各戰場的交通戰略要地歸德、許昌，與閻、馮軍主力決戰；以武漢行營主任何應欽指揮的部隊圍殲李軍。4月5日，蔣下達討閻令。
平漢路戰場 馮玉祥軍(第2方面軍共6個路軍)約30萬人，3月開始出荊紫關、潼關向河南進軍，4月底進至魯山、臨潁、禹縣、鄭州等地，擬先以一部兵力協同駐許昌的第8方面軍9個師組織防禦，爾後向武漢發動攻勢。蔣介石為解除平漢路馮軍的威脅，令第3軍團13個師組成左中右三路,於5月11∼20日，分別從淮陽、南陽、確山等地，由東、西和正面北攻新鄭、許昌、魯山失利，雙方形成對峙。5月下旬至6月4日,第3軍團在飛機配合下，不斷猛攻許昌，第8方面軍總司令樊鐘秀被炸死，其守城部隊出現慌亂。馮玉祥及時調整部署，增派兵力，指揮第4、第5、第6路軍和第8方面軍，從正面和兩翼向第3軍團實施反擊，戰至12日，第3軍團向豫南潰退，馮軍跟蹤追至郾城、漯河。此時,隴海路戰場的閻、馮軍受到蔣軍猛烈攻擊,馮有後顧之憂,遂停止平漢路的攻勢,雙方轉入對峙。
湖南戰場 5月中旬，李宗仁指揮第1方面軍(又稱桂張聯軍)共13個師3萬餘人，由廣西全縣北指武漢。5月27日，攻佔衡陽；蔣軍第4路軍北撤長沙。當天，蔣令第8路軍3個師由粵、桂北上，斷李軍退路。武漢行營主任何應欽調整部署，以第13師固守岳陽，以3個團入湘支援第4路軍，以第6路軍等編為3個梯團置於武漢近郊和萍鄉，阻李軍北進。6月4∼8日，李軍攻佔長沙、岳陽，進至湖北蒲圻縣的趙李橋後，由於平漢路馮軍停止向武漢進攻，更主要是因蔣軍第8路軍9日佔領衡陽，退路被切斷，腹背受敵，遂向長沙撤退。蔣軍第4路軍和部分海軍乘機進攻長沙。15日李軍向醴陵、攸縣、瀏陽撤退。29日∼7月1日，為奪回衡陽與第8路軍進行激戰,因傷亡慘重敗回全州。
隴海路戰場 為奪取戰略要地歸德，蔣軍第2軍團12個師,於5月12日開始由山東曹縣向歸德閻軍發起攻擊，至19日佔領歸德、亳縣(今安徽亳州)。閻軍第6路軍3個師投蔣。第5路軍撤退至河南柘城。20∼24日，第2軍團繼續西進，攻佔了寧陵、民權、睢縣等地。此時，馮玉祥指揮所部第1路軍至第4路軍和閻軍約9個師的兵力，由正面和兩翼突然實施反擊，擊敵側背，迂迴敵後，從而打破了蔣軍的攻勢。蔣軍敗退定陶、曹縣、歸德。6∼7月，兩軍以寧陵地區為中心展開拉鋸戰。8月4日起，因津浦路的閻軍受到蔣軍重兵壓迫，馮應閻錫山要求,指揮所部及第4方面軍一部向徐州側擊。蔣軍以7個師於蘭封(今河南蘭考)、太康、柘城、歸德間組織防禦。馮軍以近戰、夜戰、迂迴、滲透等戰法實施攻擊,蔣軍頑強抗擊,爭奪激烈。蔣軍雖傷亡慘重，飛機被毀十餘架，但馮軍攻勢未達預期目的，22日後雙方形成對峙。
津浦路戰場 5月7∼26日,石友三指揮第4方面軍4萬餘人由河南新鄉東渡黃河,佔領考城(今堌陽)、東明(屬山東),企圖協同第3方面軍攻取濟南、徐州。蔣軍第1軍團和預備軍團各一部，分由濟寧、曹縣奪佔考城、東明。第4方面軍適時反擊得手，再次控制該地，為第3方面軍開進創造了條件。27日，閻錫山指揮第3方面軍約20萬人，以第1、第3路軍等由河北館陶，以第2、第4路軍及總預備隊沿津浦鐵路正面，分向山東東阿(今東阿鎮)、齊河(今舊齊河)進擊，準備合擊濟南。蔣軍第1軍團、預備軍團大部撤退濟南等地,一部於6月3日被驅往黃河南岸。閻軍行動遲緩,至25日，其第2、第4路軍等始佔領濟南。蔣軍第1軍團、預備軍團分別向膠東、魯南撤退。閻軍分途追擊。27日至7月上旬，閻軍第1、第3路軍、總預備隊攻佔泰安、曲阜，並一度攻擊兗州。至7月下旬,津浦路戰場的主動權在閻軍一方。但閻為保存實力，停止進攻，撤退至寧陽、新泰一線轉入防守；第4方面軍又消極避戰，失去了會師徐州的戰機。此時，蔣軍已擊敗入湘的桂張聯軍，平漢、隴海路戰場又處於相持狀態，蔣遂從湖南、平漢、隴海路戰場抽調兵力，組成左中右三路向津浦路的閻軍發動反攻。閻軍節節敗退,至8月4日,蔣軍攻佔新泰、寧陽、汶上等地。11日攻擊泰安,雙方激戰五晝夜,閻軍傷亡慘重而敗退。15日蔣軍佔領濟南。閻軍余部由山東向河北撤退，蔣軍跟蹤追擊，佔領德州後停止前進。
戰爭結局 津浦路戰場閻軍失濟南，使戰局迅速向有利於蔣軍方面轉化。8月底蔣軍調整部署，集中兵力於平漢、隴海路戰場。9月初開始進攻馮軍。此時，馮軍部分將領被蔣軍拉攏收買，士兵因生活苦鬥志低落；隴海路的閻軍也向河北撤退。18日張學良通電擁蔣,出兵入關2個軍，隨即佔領平、津和石家莊，閻軍退回山西，致使平漢、隴海路的馮軍處境孤立，在蔣軍進攻面前節節敗退。至10月底，蔣軍先後佔領河南臨潁、許昌、洛陽、開封、鄭州、新鄭，繼而佔領陝西潼關、西安。馮軍第2、第3路軍投蔣，殘部退入晉東南等地。11月4日,閻錫山、馮玉祥通電下野，部隊由張學良出面收編。
此戰，反蔣軍各派由於各懷異志，保存實力，缺乏統一組織指揮而被擊敗。混戰使雙方官兵共傷亡30餘萬人，也給人民造成深重災難。
