进攻湖南
1926年7月9日，蒋中正就职国民革命军总司令并誓师北伐。第一阶段从1926年5月开始。第四、第七军首途入湘，协助唐生智部稳定了湘南局势。第7军第8旅于6月1日在衡阳西北金兰寺地区击退叶开鑫一部的进攻。5日，进占攸县。援唐之战告捷，稳定了湖南战局，打开了北进通道。7月间，第四、第七、第八军攻克长沙，醴陵，取得了北伐战争第一个战役的胜利。嗣后，北伐大军相继入湘，分成左，中、右三路，向湘北吴军发动进攻。8月19日，中央军向汨罗江北岸发起进攻。唐生智根据总司令部关于迅速攻占武汉的决定，以第8军攻取汉阳、汉口，第4、第7军沿铁路北进，攻取武昌。
汀泗桥战役
第4军代理军长陈可钰决定乘吴佩孚军主力未到达之机，于1926年8月26日凌晨向汀泗桥发起进攻。第12师第35团在高猪山击退吴军一部的阻击，进至铁路桥头，遭对方火力封锁；第36团进至汀泗桥东南高地前，遭敌俯射，前进受阻。27日凌晨，叶挺独立团从小路隐蔽接近古塘角，配合正面部队的全线攻击。吴军遭前后夹击，全线溃败，被俘2400余人，残部向北逃遁。第4军占领汀泗桥。叶挺独立团乘胜猛追，当日中午攻占咸宁城。
贺胜桥战役
吴佩孚亲率湖北暂编第4师和陆军第8师及在汀泗桥战役中败退的残部共2万余人，在贺胜桥及其以南的杨林塘、桃林铺、王本立地区梯次设防，企图死守。国民革命军不给吴军以喘息之机，于1926年8月29日由第4、第7军发起贺胜桥战役。第7军第8旅在袁家铺附近击退吴军约1个团的抵抗后，第10师第28团和第12师第36团适时增援，协力抗敌，突破吴军桃林铺防线，向贺胜桥发展进攻。第7军攻占王本立后，迅即向贺胜桥东侧的南桥攻击。吴军正面失利，侧背受敌，全线动摇，纷纷溃退。国民革命军于当日上午占领贺胜桥，俘敌3500余人。
会攻武汉
吴佩孚迅速集结兵力，企图凭借长江、汉水固守武汉。国民革命军于9月1日包围武昌城。先后于3日、5日两次攻城，均未奏效，且伤亡甚重，遂对武昌改取封锁围困。后攻占汉阳、汉口，10月8日，守军第3师师长吴俊卿率部投诚。10日，攻城部队在吴俊卿部接应下攻占武昌城，歼敌2万余人。
攻取江西
9月上旬，国民革命军分三路进军江西。在赣南，由李济深指挥第2军第5师、第5军第16师第46团和第14军（由独立第1师改编，赖世璜任军长）先于其他方向行动，攻占赣州后沿赣江北上，向吉安方向发展进攻。在此期间，孙传芳将其在赣、闽的部队编组为5个方面军，并设司令部于九江，亲自坐镇指挥，计划以一路反攻南昌后，由高安方向进击长沙；一路由武宁越过九宫山攻取湖北通山；一路由武穴渡江攻阳新，在咸宁、蒲圻间截断武昌至长沙铁路，然后北上解救武昌。9月下旬，国民革命军总司令部组织再攻南昌。攻城部队连攻三日不克，伤亡甚重，被迫于13日撤退。
南浔路战役
国民革命军总司令部总结三次攻打南昌失利的教训，在于孙传芳军控制南浔铁路主要干线，便于机动。于是决定集中兵力，先破南浔铁路各要点之敌，尔后再取南昌，并决定从武昌增调第4军入赣作战。国民革命军入赣部队分三路于11月1日开始总攻。中央军第6军于11月3日开始向乐化攻击，遭孙军多次反击，伤亡甚重，后总预备队第1军第1、第2师赶到，协力攻击，于4日占领乐化、永修。此时，右翼军右纵队第2军主力已由进贤、三江口进逼南昌，右翼军左纵队第3军在第2、第1、第7、第6军各一部配合下，于11月7日占领牛行，继向余干方向追击，在滁槎俘敌1.5万人。孙传芳见败局已定,乘船逃回南京。南昌守军待援无望，弃城溃逃，被歼万余人。11月8日，国民革命军占领南昌。
进占福建
9月下旬，孙传芳为策应江西战场作战，令福建督理周荫人部进袭粤东。10月中旬，第1军第3、第14师袭击周部后方，攻占永定，然后回师松口，俘周部第3军4000余人。此时，周部第2军曹万顺、杜起云两个旅在蕉岭通电起义，改编为国民革命军第17军（曹万顺任军长），随即进至中都、松源地区，将退至该地区的周部第3军残部全部歼灭。12月初，第2军第6师由赣入闽，进占建瓯，切断闽、浙孙军联系。此时，驻闽海军起义，周部李生春旅投降。12月9日，国民革命军进占福州。
会攻南京
孙传芳连遭失败，求援于奉军张作霖，联合组成安国军，张作霖任总司令，孙传芳和张宗昌任副司令。为肃清长江下游之敌，国民革命军总司令部于1927年1月上旬决定进军杭州、上海，会攻南京。1927年1月下旬，东路军第1、第26军在第2军配合下，由浙江衢州向杭州方向发起进攻，在龙游附近击溃孙军一部，于二月上旬进占兰溪、金华后，乘胜向淳安、建德（今梅城）、浦江推进。在此期间，东路军第14、第17军和第1军一部由闽入浙，相继攻占临海、宁海、宁波、绍兴等地，肃清浙江境内的孙军。3月上旬，东路军开始进攻淞、沪，21日，
周恩来等领导上海工人举行第三次武装起义，经过30多个小时激战占领上海。第1军一部乘机进入上海市区。与此同时，江左军由鄂东向安庆、庐州（今合肥）挺进。相继攻克芜湖、当涂后，3月20日开始总攻南京，经两天激战，扫清江宁镇、秣陵关、龙都等外围据点。23日晚江右军各部分路进城，占领南京。
宁汉分裂
1927年3月24日二军六军占领南京。另一支北伐部队，国民革命军第一军等从广东出兵福建，于12月间占领福建全省，向浙江挺进。1927年2月底，占领浙江全境。3月22日一军进驻上海。
1927年4月12日，
蒋介石在上海发动“四一二”反革命政变，逮捕并屠杀中国共产党员和国民党左派。4月18日，蒋在南京另立南京国民政府，与武汉国民政府对峙，宁汉分裂。北伐军攻克上海、南京后，孙传芳不甘心失败，与张宗昌组成直鲁联军，反攻南京。奉系军阀张作霖也派兵进入河南，威胁武汉。南京方面亦组成三路军，北伐陇海路，5月下旬克蚌埠，6月初占徐州，后与直鲁军相持于鲁南。7月下旬，直鲁军反攻，占领徐州，蒋中正组织反攻未果，遂于8月12日辞职。嗣后，直鲁军进迫南京，在龙潭战役中为南京军所败，丧其主力，双方复相持于津浦路。同年冬，何应钦指挥第一路军反攻，十二月再克徐州。8月14日，
蒋介石下野。8月19日，武汉政府宣布迁都南京。9月初，汪精卫亲抵南京，宁汉合流。汪精卫又鼓励唐生智与张发奎分别于10月爆发宁汉战争、11月爆发广州张黄事变，但南京国民政府皆获得战争之胜利，迫使唐生智、张发奎等出国流亡。
二次北伐
1927年12月3日至10日国民党中央执行委员会在上海召开国民党二届四中全会预备会，会议的最后一天恢复了蒋中正复职为北伐全军总司令。1928年1月4日，蒋中正到任，继续领导北伐。北伐军在占领河南之后，屡次致电冯玉祥、阎钖山及各将领准备北伐。1928年4月7日，蒋介石在徐州誓师北伐。9日，各路北伐军发起全线总攻。20日，方部攻占济宁。30日，各路军队对济南发起总攻。当天夜晚，张宗昌率残部弃城北逃。孙传芳在北京宣布下野，张、孙残部向国民革命军投降。
1928年6月4日，张作霖当夜撤离北京，退出山海关外，张的专列在到达沈阳附近的皇姑屯（京奉铁路和南满铁路交叉的三洞旱桥），被日本关东军埋下的炸药炸毁，张作霖身负重伤，稍后死亡。6月8日，国民革命军开入北京。1928年12月29日
张学良在东北通电东北易帜，宣布效忠南京中央政府，北伐至此宣布成功。
