1927年的晋奉之战，没有让阎锡山和张作霖名留青史，却成全了傅作义和张学良。傅作义以固守闻名，自守天镇始被称为“守城将军”，固守涿州更是其一生中军事生涯的转折点。自涿州战后，傅作义之名天下皆知，绥远抗战时毛泽东致信傅作义，内有“涿州之战，久闻英名，况处比邻，实深驰系”。而少帅张学良亦凭借围攻涿州为中外瞩目，在攻坚涿州时，张学良亲临前线，从容指挥，与傅作义上演了民初最惊心动魄的一场对攻，与涿州之战相比，北洋军阀那些动辄冠以“大战”的交火，就像是小儿科了。
既然没有什么交情可讲，阎锡山就率先动手了。奉军论数量论素质远远都要强于晋军，但问题在于，奉军经过郭松龄倒戈元气大伤，而张作霖急于求胜，不等养精蓄锐便大举南下。在入关以后，便马不停蹄地与西北军激战，随后又分兵入豫、援孙，待与阎锡山陈兵直隶，奉军几乎没有多长时间休整。加之奉军的精锐之师本来就伤亡殆尽，后招入的官兵素质肯定参差不齐，况且又没有时间练兵。而反观阎锡山方面，可以说是以逸待劳，所以面对强于自己的奉军，反而能够占据先机。
1927年7月17日，晋军占领石家庄，奉军则退守正定，随后晋军便向南推展到顺德。19日，晋军徐永昌部进驻石家庄，奉军遂于正定、定州、保定布置三道防线。22日，张作霖向山西代表提出晋军撤出石家庄的强硬要求，在保定、德州之奉军则准备对河南的冯玉祥部大举进攻。25日，张作霖和张宗昌分别派遣代表赴太原向阎锡山提议，请求撤走驻扎在石家庄的晋军，以便奉军南下进攻冯玉祥军，阎锡山对此置若罔闻。
到这种时候，阎锡山俨然已经是准备和张作霖开战了，但张作霖却并不想把阎锡山逼上绝路。因为张作霖这个时候不只是要对付阎锡山，西北的冯玉祥步步紧逼，南面还要援助孙传芳进攻北伐军，在这个时候稳住阎锡山，比激怒阎锡山更有用。况且阎锡山这个人，“无利不起早”，惯会顺势而为，只要张作霖能够抵挡得住北伐军和西北军，逐渐争取到主动权，阎锡山自然就会再度投向奉系。
对张作霖来说，以奉军之力要同时应付三方面的敌人确实有些慌乱，恰在这个时候，国民政府爆发了宁汉分裂事件，北伐军无力继续北上，这样的天赐良机张作霖自然不能放过。于是张作霖命令孙传芳、张宗昌即刻携手南下，借宁汉分裂，国民军战意松弛，好将他们一举击溃。奉军趁机攻克徐州，这时北伐军已抽调军队南返，预定留在前线作主力军的只有王天培部第十军。
趁着宁汉分裂，张作霖一边援助孙传芳收复东南失地，一边派张宗昌率部开赴陇海线一带进攻冯玉祥部。张宗昌和冯玉祥的部队，是完全不同的两种风格：张宗昌属于蛮干的类型，他的部队在奉军中军纪是最差的；冯玉祥则是靠练兵逐渐起家的，对下属要求极为严格。张宗昌碰到冯玉祥，就在徐州摆开阵势厮杀起来，双方在徐州激战数日，张宗昌损失惨重，张作霖急电斥责张宗昌“久战无功”。
而另一边厢，已经投向奉系的孙传芳虽然在东南一带取得龙潭大捷，甚至间接促成了北伐军总司令蒋中正下野。龙潭大捷之后，孙传芳自恃人多势众，便准备利用宁汉分裂的机会，率兵尽快击溃北伐军。其实，“快”是孙传芳的长处，当年驱逐杨宇霆、姜登选靠的就是“快”，但孙传芳的“快”有个先决条件：就是对方得逃得比他更快。杨宇霆在逃跑上是一位大师，北伐军却没有选择跑，而是选择见招拆招，因此孙传芳的“快”就成了打得快、败得快。
北洋军阀时期的战斗，大多都是内部战斗，彼此都有千丝万缕的联系，因此不管打得多残酷，打完了仗只要能互相施个礼，多大的仇怨也就一笔勾销了。但是到了眼前，孙传芳所面对的就不是北洋系的同僚或是同学了，而是新崛起的桂系和即将走上历史舞台的黄埔系。就算是拐上十七八个弯，也套不上什么关系，此时打起来自然是以命相搏，用一句大俗话讲，就是“玩儿真的”。
而且在北洋军阀时期，作为统帅拼的并不主要是指挥能力，而是“人品”。民初几年比较活跃的北洋军阀如段祺瑞、曹锟、吴佩孚、张作霖，他们都有一个共同的优点，就是礼贤下士，能力出众的就提拔、就任用，而且他们都对自己要求比较严格，其中段祺瑞、吴佩孚这样的激进分子更是对自己近于苛刻，下属即便反对他们，也找不到什么理由，他们的政治生命也就长久。当然，他们的由盛转衰也非常简单，那就是分赃不均，段祺瑞任由徐树铮排挤靳云鹏、曹锟疏远吴佩孚、张作霖打压郭松龄，都是赏罚失当。
由此可以说明，旧军阀的那套旧规则本身就存在非常大的纰漏。出生入死就为求个名利，你要是这个无法满足他，就很难给你全身心卖命。而且在那种多意识形态下并存的大时代，本身人的头脑就容易发生变化，旧制度与新的革命环境共生的大环境里，新兴的东西必然会淘汰掉旧的。
史学家历来把冯玉祥作为倒戈的典型，其实论起来，坐镇山西的阎锡山才是此中鼻祖。单是在北洋军阀时期，阎锡山就不停地在各方派系之间游走，于是当我们历数民初的北洋派系时，很难把他归入哪个派系，但若以晋系来称呼他又远远够不上。待到北洋政府倒台之后，阎锡山的圆滑本色依然不改，甚至在修建铁路时，阎老西儿都故意修得和国民政府不同，气得蒋中正不止一次大骂“娘希匹”。
北洋政府晚期的阎锡山，因为逐渐成为主要的地方势力，更是在直系、奉系和国民政府之间游走，哪一方占了上风他便倚向哪一方。到吴佩孚凄然入蜀，孙传芳东南兵败，奉系在北方独木难支，阎锡山便倒向国民军。1927年9月27日，自张家口开往包头的一列客车开到永嘉堡车站时，铁轨忽然被拆毁，列车上的奉系大员于珍等人原本准备前往绥远检阅部队，结果在高阳车站被晋军商震部截留，押往大同。
张家口是察哈尔特区的区府所在地，当时属于奉系高维岳部控制。在列车突然失去消息之后，张家口车站就不断向大同车站查询该列车已经抵达何地，大同车站没有给张家口车站任何回信。驻扎察哈尔的奉军第九军司令部闻讯之后，亦向高阳车站电询，也没有获得任何音讯。当天下午，张家口便已经传出晋军出动攻奉的消息，察哈尔都统高维岳获悉此事之后，急忙调集所部开往前方阻击，而此时晋军已经占领柴沟堡。
然后，阎锡山即致电南京政府，宣布誓师讨奉，同时将晋军编为三个军团，分别以商震、徐永昌、杨爱源出任总指挥。晋军占领柴沟堡的时候，奉军将领张学良、张作相正在京汉线检阅部队，闻讯后即于29日回到北京，张作霖同时电召杨宇霆、韩麟春、张宗昌等入京会商。关于晋奉关系，奉系本来打算让与阎锡山关系亲密的葛光庭赴晋去疏通，此时晋军进攻奉军，葛光庭不敢再入晋，于是和在京的尹扶一等联名致电阎锡山，促请阎锡山能够及时停兵，避免晋奉一战。
随后，阎锡山复电葛光庭等人，表示“误阻奉方官兵前进一事，已严责大同驻军切查”，葛光庭等人随即再次致电阎锡山，“爱国爱民之忱，溢于言表，殊为可感。……北方大局安危，系于奉晋两方，无端破坏，我帅谅不忍为”。其实阎锡山给葛光庭等人的电报，也就只有不到一百个字，哪有什么“爱民之忱，溢于言表”可言，阎锡山的电报含糊其辞，其实晋奉之战已经爆发。10月1日，南京、上海的报纸就登出阎锡山的讨奉电文，“我师旅久滞于途而士怨，车辆常留军中而田荒，既忍无可忍，又望无可望，兹不得已，随诸同志之后，誓师北伐，以扫除三民主义之障碍，以达救国救民之目的”。
阎锡山起兵反奉，自然不是草率行动，就在他与奉方周旋的同时，已经秘密与国民军取得联络，很多黄埔军校的学生纷纷投奔山西，到1927年的9月间，晋军中的排、连、营长多为黄埔系出身。
阎锡山选择黄埔系的学生出任营、连、排干部，一则是因为黄埔系与北洋系并无瓜葛，两军对垒时不会有私心；再则黄埔系的学生当时正值青春热血，对于扫荡军阀不遗余力，有了这一帮黄埔系在晋军中，等于是凭空多了一支敢死队。
而对奉系来说，阎锡山的反目则是让他们伤透了心。冯玉祥在1926年进攻山西的时候，阎锡山电请张作霖驰援，奉军可以说是不分昼夜地开赴山西，待打败了冯玉祥部之后也没有滞留，依然把山西还给了阎锡山。如今时隔一年，阎锡山便转身来进攻自己的恩人奉系，这可以说是继郭松龄倒戈之后对张作霖的又一打击。10月2日，张作霖亦发出讨伐阎锡山的通电，“今阎锡山被人利诱，甘为戎首，是破坏北方大局者，阎锡山一人当负其责”，并致电褚玉璞、高维岳等，“既属人民之公敌，亦为国法所不容，应即听候严行查办”。
5日，张学良、韩麟春亦致电阎锡山，“三晋河山，艰难缔造，十有六年。公苦心硕画，世所倾慕。今忽徇局外之诱，兴无名之师，徼非常之获，不至糜烂其民不已，表里山河，必无恙乎？……今昔相衡，吾友安在？往事已矣，公既有必战之心，学良、麟春无退缩之理，鞭弭周旋，事非获已，临书待命，不敢告劳，即承动定不宣”。
张学良与韩麟春原本在奉系中是倾向国民政府的，但面对阎锡山的反目，还是颇为愤慨。阎锡山的反复无常，算是让奉军将领刻骨铭心，日后中原大战张学良入关助蒋，也不能说和阎锡山自身的反复无常毫无关系。
在宣布对阎锡山的讨伐令以后，张作霖便召开军事会议，制定对晋军的作战策略。奉军方面以张宗昌、褚玉璞的直鲁联军逼近郑州，切断阎锡山和冯玉祥的联系。因为奉军主力在京汉线，阎锡山亦是奔京汉线而来，这里便成为主要战场，以张学良、韩麟春率部迎战。至于京绥线方面，则由张作相、汤玉麟分别担任正副指挥，先采取守势。军事会议结束以后，张作相便赶回京绥线布置防务，张宗昌则赶回济南调兵，张学良、韩麟春率领八大处人员赶赴保定，而黑龙江督军吴俊升则率部进入奉天，以巩固后方。
对比晋奉双方的兵力，奉军在人数和武器上无疑都处于优势，因而认定晋军远涉直隶征战，后方供给必然不易，必然想和奉军速战速决。所以奉军方面则首先固守阵地，以逸待劳，同时放弃张家口，将主要兵力集中在康庄、怀来、居庸关、南口一带，京汉线方面的奉军则固守定州、高碑店。
奉军的分析自然有其道理，阎锡山也不敢贸然跟奉军正面交火。阎锡山选择的方式是迂回至奉军侧翼进行截击，同时以便衣队在京绥线、京汉线一带进行袭扰。阎锡山将所部人马兵分五路：第一路进驻张家口，在柴沟堡迎战奉军；第二路自天镇向东南进逼宣化；第三路自蔚县袭击南口后方，配合正面的晋军作战；第四路进攻石家庄，在正定与奉军交战；第五路沿京汉线牵制大名方向的直鲁联军。
分析阎锡山对奉军的作战部署，其实只能看到两个字：露怯。阎锡山对付奉军的手法，和第二次直奉战争时的吴佩孚颇有些相似。当时吴佩孚虽然在山海关一带屯驻重兵，但其实寄予厚望的是靠海军奇袭奉天，结果海军进展不利，山海关遭遇阻击，直系最终兵败。而阎锡山的五路兵马，完全看不出要与奉系决一死战的架势，倒是奇袭南口后方的第三路被委以重任，结果奉军事先在南口早有准备，晋军只好硬着头皮正面进攻。
直到晋军与奉军已经开始接火，张作霖与阎锡山的电报战才到尾声。阎锡山致电张作霖，表示晋奉交战“在我公固不免有所误会。在锡山实出于情不得已。鞭弭周旋，三舍莫避。膏血原野，言之疚心”。张作霖给阎锡山的复电，态度则变得强硬，“我辈作事，宜光明磊落，争千古不争一时，争曲直不争意气。解决之途，听公自择”，1927年10月8日，奉军在京绥线和京汉线布置妥当，张作霖遂下达总攻击令。
就在晋奉交战之际，张宗昌也与冯玉祥部在河南兰考一带再度发生激战。结果张宗昌部的师长潘鸿钧以计诱降了冯玉祥部的姜明玉旅，冯玉祥部第八方面军副总指挥、军长郑金声被捕，随后被押往济南。张宗昌获胜之后大喜，随后杀掉了郑金声。冯玉祥部在河南碰壁，这样一来就更置阎锡山于绝境，阎锡山当初敢于攻奉，就是考虑到有冯玉祥接应，如今张宗昌阻挡住冯玉祥，晋军的处境就变得艰难。
此后，奉军便在京汉线率先发动攻势。当时晋奉两军在保定附近交战，奉军故意引晋军深入，而后以戢翼翘、王树常两军分左右两翼包抄，戢翼翘率左翼军到定州切断晋军归路，直鲁联军孙殿英部及奉军骑兵集团张树森部则占领石家庄，京汉线上的晋军随即溃败。11日，张学良、韩麟春又自保定发出捷电，“学良、麟春何德何能，适逢运会，根求源本，士气激昂，一鼓歼敌者功什之一，天心佑顺，百验不爽者，功什之九也”。
可是张学良、韩麟春的捷电才发出不久，京汉线的战事突起变化。当天下午，晋军傅作义部占领了距北京百余里的涿州，从而中断了北京和保定之间的交通。12日，奉军第三十军军长于芷山驰援涿州，遂击退晋军，但奉军刚刚撤走，傅作义又再度攻陷涿州。15日，张学良亲自率领卫队旅驰援涿州，会同于芷山等包围涿州城，邹作华以炮兵轰击城池，遂将涿州车站夺回，而晋军则据城固守。
另一面的京绥线方向则进展顺利，奉军先是攻克宣化，随后又攻克张家口，17日占领石家庄。18日，张作霖发出通电，在这封通电里张作霖表示不愿对阎锡山赶尽杀绝，实是蓄意拆散阎锡山和冯玉祥的联手，“阎锡山首难殃民，罪有攸关，倘有悔祸之诚，本大元帅亦不愿过为己甚。若仍恃其顽强，罔知悛改，为国家大局计，惟有遣军进剿，以救晋民于水火涂炭之中”。