这次战争，双方各动用兵力12万左右。奉军以张作霖和孙烈臣为正、副司令，分兵3路，向直军发动进攻。直军以吴佩孚为总司令，分兵抵御。开始，双方各有胜负，后吴佩孚改变战术，以主力迂回奉军背后作战，又分化瓦解奉军内部，迫使奉军第十六师等阵前倒戈；同时，吴佩孚首次使用飞机投弹参战，引起奉军全线溃乱。月底，奉军开始退回关外。

　　从1924年4月10日起，奉军就络绎不绝进入关内，兵分为西、东两路军。西路军以张景惠为总司令，司令部设在长辛店（今属北京）。分为3个梯队：第一梯队司令由张景惠兼，第二梯队司令邹芬，第三梯队司令郑殿升。东路军以张作相为总司令，司令部设在落垡（今属天津武清）。也分为3个梯队，另外配属骑兵集团。第一梯队司令张作相兼，第二梯队司令张学良，第三梯队司令李景林。骑兵集团司令许兰洲，参谋长常荫槐。第二梯队所辖部队有张学良的暂编奉军第3混成旅、郭松龄的暂编奉军第8混成旅、蔡平本的暂编奉军第4混成旅。奉军全部兵力约12万人。西线一路进至京汉铁路长辛店一线，东线一路进直军粮城（今属天津）、马厂（今属河北沧州）、静海（今属天津），一直开到德州（今属山东）附近。并改名为“镇威军”。4月29日，张作霖到达军粮城，自命为“镇威军”总司令，以孙烈臣为副司令，指挥奉军作战。

　　针对奉军的部署，直军以吴佩孚为总司令，总司令部设在涿州（今属河北保定）。王承斌为西路总司令，驻固安。配属王承斌第23师、张福来的第24师、冯玉祥的李鸣钟第15混成旅、张克瑶的第1混成旅、吴佩孚的第3师一部。设防在琉璃河（今属北京）、固安（今属河北廊坊）一带。东路总司令为张国溶，驻马厂（今属河北青县）配属张国溶的第26师、董政国的第13混成旅、彭寿森的第14混成旅、孙岳的第16混成旅等。其防线分设在廊坊境内固安、牛头镇，田家口、胜芳，大城、子牙河等地。直军全部主力约10万人。

　　从兵力和装备看，奉军优于直军。但从兵员素质和部队管理、训练看，直军则远好于奉军。直军步兵多久经战阵，而奉军则以骑兵和炮队见长。