段祺瑞借助张勋复辟回到北京组阁，重新掌握着庞大国家的最高权力，而直系亦凭此事得以发展壮大。冯国璋入京继任总统，曹锟亦掌握京畿军权，更为重要的是，捧出了日后直系的头号战将吴佩孚。讨伐张勋对吴佩孚来说不过是小试牛刀，但却让这位秀才统兵的将领走到台前。后来人们谈论起曹锟，首先就会说起他贿选总统的闹剧，其实曹锟能够继冯国璋之后成为直系的魁首，识人用人这一点在北洋系中鲜有几个人能比。而且，“长江三督”之于冯国璋、吴佩孚之于曹锟，都是知遇之恩，都结草衔环以报，只有日后出来的孙传芳有点儿不济，但对王占元也还算恭敬。
即便是黎元洪下台以后，冯国璋依然不想入京，他进过北京城，目睹过“府院之争”，不想蹚这汤浑水。所以张勋复辟失败之后，冯国璋即通电辞去代总统，并表示“现在京师收复，应即迎归黎大总统入居旧府，照前总理，国璋即将代理职权奉还黎大总统，方为名正言顺”，他依然不愿轻易放弃手里的地盘，跑去北京做皖系的傀儡。但此时北洋系将领都不想将总统位置再转由他人，所以一直力主冯氏北上主政，段祺瑞也顺从北洋系的意见电请冯氏北上。冯国璋北上之前，提出了两个要求：一是调任江西督军李纯为江苏督军，晋升驻南苑的第十二师师长陈光远为江西督军，与湖北督军王占元组成新的“长江三督”；二是将自己统率的禁卫军扩编为两个师，以王廷桢为第十六师师长驻守南京，与江西调来的第六师师长齐燮元共守江苏，另以刘询为第十五师师长兼总统拱卫军司令移驻北京。
1917年8月1日，冯国璋抵达北京，于当日前往东厂胡同会晤黎元洪。二人相见难免一番客套，冯国璋随即做出邀请黎元洪复任总统的姿态，黎元洪则表示冯国璋继任总统乃是众望所归，半个小时之后，冯国璋离开黎元洪的私邸。正式就任大总统之后，冯国璋委任张一麐为秘书长，师景云为侍从武官兼军事办公处处长，熊炳琦为侍从武官兼参谋长，张宗昌为侍从武官兼副官处处长，殷鸿寿为侍从武官兼执法处处长，侍从武官长为荫昌，总统府指挥使为徐邦杰。随后又请来王士珍和段祺瑞，表示“北洋三杰”要团结一心，从而重振北洋系的声势。
冯国璋宣称“北洋团结”，并且尽量顺从段祺瑞，但很快他就发现，府院之间的关系并非他所想的那么简单。不管是对德绝交还是对日借款，段祺瑞根本上都是为了实现他“武力统一”的宏图，再次组阁之后即准备发动对南作战。要对西南系的军阀作战，就必须要经过南北要冲江苏、江西和湖北，而这三块地盘都是直系的，冯国璋自不愿段祺瑞在他的地盘上打仗。当时南北战争的争夺主要集中在湖南，而湖南恰好与江西和湖北毗邻，段祺瑞派他的心腹“四大天王”之一的傅良佐督湘，冯国璋却不愿意在讨伐令上盖章，于是，外间就传言“段内阁对外宣而不战，对内战而不宣”。
早在江苏督军之际，冯国璋便与桂系军阀陆荣廷私下往来，冯国璋不欲皖系南征，主要是为了袒护屯兵两广的陆荣廷。而皖系与直系，其实亦是互相牵制：直系虽然掌握着江苏、湖北和江西，但是三个省不相连接，尤其是江苏，处于皖系势力控制的山东、河南和安徽包围之下，枕畔还有皖系卢永祥控制的上海；但皖系若要南下作战，就必须要经过直系控制的地盘，尤其是要在湖南用兵，就必须经过湖北和江西。因此，双方便在这个问题上各退一步，皖系不经过江苏也就不危及两广，而选择经由江西、湖北向川湘进攻。冯国璋与陆荣廷关系笃深，与滇系唐继尧等人则鲜有往来，所以便在川湘问题上迁就皖系。
但是，冯国璋在对南作战上接连与段祺瑞产生摩擦，已然让段氏心生不满。随后皖系进军湖南，初期连战连捷，使段祺瑞产生错觉，以为南北统一非常容易，于是便决定集中精力去除肘腋之患。所谓“肘腋之患”说的自然就是冯国璋。当时皖系内阁有“政变倒冯”和“合法驱冯”两种说法：“政变倒冯”即由皖系将领倪嗣冲和皖系的盟友张作霖宣布独立，在天津设立临时政府，推徐世昌为大元帅代总统权，进军北京逼冯国璋下台；“合法驱冯”即迅速成立临时参议院为代立法机关，修改《国会组织法》与两院议员选举法，根据新的选举法召集新国会改选总统。但冯国璋毕竟不同于黎元洪，背后有直系的“长江三督”为后盾，手下又有禁卫军，若同室操戈则可能弄巧成拙，于是段祺瑞一时也不敢有所行动。
就在冯国璋的位置摇摇欲坠之际，湖南局势忽然发生剧变。傅良佐兵败，“武力统一”遭遇重创，江苏督军李纯趁机致电北京政府，建议总理不兼陆军总长、解散临时参议院、派唐绍仪为北方议和总代表、迅速召开南北和议，段祺瑞的形势迅速一落千丈，不得不提出辞职。不久，直系的直隶督军曹锟、湖北督军王占元、江苏督军李纯、江西督军陈光远联名通电，主张停战，“盖我国外交地位，无可讳言，欧战将终，我祸方始，及今补救，尚恐后时。至财政困难，尤达极点，鸩酒止渴，漏脯疗饥，比于自戕，奚堪终日？东北灾祲，西南兵争，人民流离，商业停滞，凡诸险状，更仆难志”。
曹锟素来与皖系走得很近，但忽然站出来联合“长江三督”，让皖系方面惊骇不已，段祺瑞急忙命他的心腹徐树铮到天津游说曹锟。徐树铮到了天津以后才知道，原来是一场误会。当初李纯曾向曹锟提出要求，不如一起发一份促进南北和平的电报，曹锟不置可否，李纯便以为曹锟默认，于是在南京以曹锟、陈光远、王占元和自己的名义发出联名通电。曹锟看到电文以后，觉得其中所用措辞过重，唯恐得罪段祺瑞，于是矢口否认，这样一来“长江三督”反而失去了一位重要的盟友。
但冯国璋已经决定罢免段祺瑞，于是他搬出已经卧病在床的汪大燮，连哄带吓地让他答应代理国务总理。找到接任者之后，冯国璋乃于1917年11月22日批准段祺瑞辞职，委任汪大燮代理国务总理，并于23日解释批准段祺瑞辞职的经过，表示“段总理虽暂去职，而国璋倚重之殷，与段公扶持之雅，不异曩昔”。
才代理了一个星期国务总理的汪大燮，就嚷嚷着要退休，让冯国璋去找继任人选。冯国璋没有办法，只好动用军警代表把老大哥王士珍威逼利诱地抬了出来。1917年11月30日，王士珍受命组阁，而此时在天津则正在召开以直隶督军曹锟、山东督军张怀芝领衔的，包括山西、奉天、黑龙江、福建、安徽、浙江、陕西七省和察哈尔、热河、绥远三个特别区军阀代表的天津会议，这次督军会议是由段祺瑞的智囊徐树铮在幕后操纵的，上海的卢永祥、徐州的张敬尧也派出代表到天津参加会议。
12月6日，天津会议结束，曹锟、张怀芝、张作霖、倪嗣冲、阎锡山、陈树藩、赵倜、杨善德、卢永祥、张敬尧十人联名通电，请北京政府颁发讨伐西南的命令。其时冯国璋已经在私下命令李纯直接与陆荣廷接洽，主张南军不进攻岳州，北军不进攻长沙，一切问题留待和谈解决。冯国璋本来已经拟定了停战令，但听闻军阀们在天津开会，随后又接到曹锟等人的电报，便无法再下达停战令。随后冯国璋邀请段祺瑞和王士珍到总统府会晤，希望劝说段祺瑞放弃南征，却无济于事。万不得已，冯国璋于16日发布电令，委任曹锟、张怀芝为第一、第二两路军总司令，即日发动南征。18日，又特派段祺瑞为参战督办，特任段芝贵为陆军总长。
此时的冯国璋真的是陷于左右为难的境地，以皖系和曹锟为首的主战派逼着他对南方下讨伐令，而南方的桂系则催促他下达停战令。冯国璋乃密令李纯致电陆荣廷取消两广独立，这样主战派师出无名便可以进行南北和谈。但陆荣廷却表示，只要北京下停战令，两广即宣布取消独立。21日，冯国璋率先做出让步，按照陆荣廷的意愿任命李静诚为广西督署参谋长，李静诚旋即向北京政府保荐张德润为政务厅厅长，表示桂系已经在事实上取消独立。随后，南军主帅谭浩明在答复汉口和南昌两个商会的电报中特别强调和声明南军决不侵犯湖北和江西，直系的王占元亦请求北京政府准其调回第二师，以新开到岳州的第十一师师长李奎元接任岳防司令，这等于明确表示直系和桂系都在积极加强合作关系。
冯国璋随即在26日下达停战布告，陆荣廷则复电建议推岑春煊为南方议和总代表，并期望北方尽快派出议和代表展开南北和谈。直系与桂系“眉来眼去”，招致主战派大为愤慨，31日，主战派联名致电冯国璋，反对南北和谈，坚决反对恢复旧国会。曹锟派吴佩孚率领第三师由京汉线南下，会合张敬尧的第七师，通过湖北进攻湘北；张怀芝派山东暂编第一师师长施从滨率部由津浦线南下，会合倪嗣冲所抽派的安武军二十营，通过江西进攻湘东。但是两部人马均需经过长江三督的地区，而长江三督此时力主南北和谈，南征的部队自然受到阻挠。而自廊坊调往福建准备用来进攻广东的冯玉祥部，忽然在浦口停驻，力主直系倒段的陆建章亦抵达南京，李纯随即电请冯国璋允许将冯玉祥所部拨归自己节制，从而手握一张王牌。
一计不成，冯国璋又生一计，准备把对南方的“全面讨伐”压缩为“局部讨伐”，从而把主战派对南方讨伐的目标引向荆、襄，从而解决湖北督军王占元的困境。随即让陈光远向桂系解释“荆襄问题只是湖北的内部问题”，又请王士珍致电岑春煊，“局部讨伐令决不会影响南北的和局”。1918年1月13日，主战派再次向冯国璋示威，反对局部讨伐，坚持全面讨伐。冯国璋没有办法，只好继续用“各军先行，战令随发”来敷衍主战派。
1918年1月14日，北军向荆、襄发动进攻，皖系吴光新部于22日攻入荆州，张学颜部亦于25日攻克襄阳，24日，南军也对岳州发起攻击。这样一来，冯国璋局部讨伐的如意算盘就全部落空，此时事态已经日趋严峻，冯国璋于是匆忙决定离京南下。冯国璋先是叫来徐世昌和段祺瑞，坚决表示自己要南下“亲征”，然后趁着段祺瑞没有反应过来，即带着拱卫军司令刘询所部第十五师中的一个精兵旅南下，“近年以来，军事屡兴，灾患叠告，士卒暴露于外，商民流离失业，本大总统惄焉心伤，不敢宁处，兹于本月二十六日，亲往各处检阅军队，以振士气”。
26日晚上8时半，冯国璋自北京乘专车离京，随后抵达天津与曹锟密谈至天明，旋即于27日凌晨5时起身南下。车抵济南时，山东督军张怀芝上车随行，过徐州时，张敬尧亦上车随行，但是等专车开到蚌埠时却无法再继续向前了。因为在蚌埠上车的倪嗣冲并不准备随行，而且还带着全副武装的部队，冯国璋借“南巡”之名离京的企图到底是被老谋深算的段祺瑞识破了，专车在蚌埠掉了个头，就往北开去了。倪嗣冲在蚌埠扣住冯国璋的专车时，曾以冯国璋的名义致电李纯到蚌埠参加军事会议，幸好李纯机敏，托病没有前去，而是改派第十师师长王廷桢赴会，否则可能就跟冯国璋一并被倪嗣冲扣住了。
等到冯国璋“南巡”返京，其实已经沦为主战派的俘虏，没有任何反击的余地。恰在此时，冯玉祥忽然于2月14日在武穴发出通电宣布独立，力斥南北战争，并表示“或罢兵，或杀玉祥以谢天下”。据说此事乃是陆建章在幕后筹划的，而且陆建章还有意突袭安徽、驱逐倪嗣冲，将安徽并入直系的阵营，这样津浦线南段便尽在直系的掌握中。但此时“长江三督”式微，无力响应冯玉祥的行动，并于25日免去冯玉祥的职务，交由曹锟查办，以该旅团长董世禄代理旅长。
因为主和派不时制造事端，使得主战派在前线进展缓慢，段祺瑞于是加快进行驱逐冯国璋的计划，派心腹徐树铮以“接洽国防”的名义赴东北拉拢张作霖，说动张作霖调派奉军入关。奉军入关使得宣布独立的冯玉祥一时进退维谷。倪嗣冲于是电请北京政府命令曹锟派兵配合进攻冯玉祥，但曹锟不肯出兵，倪嗣冲亦不敢进攻。张怀芝欲调冯玉祥驻防黑龙江，但冯玉祥不愿“发往边疆效力”，而张作霖也不欢迎他。最后还是曹锟的意见得到了北京政府的采纳，将冯玉祥“革职留任”，撸去陆军中将，暂准留任旅长，交由曹锟节制。
前面的障碍清除之后，主战派便开始大刀阔斧地进行军事行动。在南征中，最舍得投入的当数曹锟，他以第三师师长吴佩孚兼任前敌总指挥，指挥着第一混成旅旅长王承斌，第二混成旅旅长阎相文，第三混成旅旅长萧耀南，以及张学颜的第五旅、张福来的第六旅，共计五万人，北洋海军第二舰队司令杜锡珪派出楚观、江鲲、江利、江犀、江贞共五艘兵舰前往助战。3月10日，吴佩孚占领羊楼司，后于17日占领岳州，随即发出三封捷报，宣称南军奋勇，但终究不敌北军的神勇。26日，吴佩孚又攻克长沙，连战连捷，风头一时无两。
湖南之战，形成鲜明对比的是直系与皖系的两位骁将，吴佩孚和张敬尧。吴佩孚冲在前面，攻城拔寨几乎都是他去做，而张敬尧则跟在吴佩孚的屁股后面，几乎捡尽便宜。但吴佩孚所到之处，秋毫无犯，军纪严明，而张敬尧则是每到一处就为非作歹，烧杀淫掠；而发出的捷报，吴佩孚是文采斐然，张敬尧是夸夸其谈。其实两个人的行为，大概能够反映出直皖之间的不同风格，直系的人都比较干练，皖系的人都比较张扬，干练的直系做事比较扎实，张扬的皖系做事则比较浮夸。更有趣的是，干练的直系里偏偏出了一位民国最不靠谱的曹锟。
后来人评价到直系与皖系，也往往会扣上“直系动手，皖系动口”的标签，皖系固然是纸上谈兵的人多，但直系也不都尽是能征善战之辈。以号称最能打的吴佩孚而言，其实他的成名作湖南之战，并没有多少硬仗大仗，一直到他打到衡阳，都没有遇到太顽强的抵抗。但也有人要说，不管南军的战斗力多么弱，其他的北军将领还不是会吃败仗，比如另一路南征军张怀芝部，就在酆陵、攸县连吃败仗。吴佩孚固然也有他的优点，他是个读书人，所以兵者诡道还是懂的，再者其人谨慎，行军时不冒进，部队军纪严明，能够做到处变不惊。