1924年9月初,江浙战争爆发,江浙问题关系到”反直同盟“的共同命运,张作霖当然不能袖手旁观,所以,当江浙战争爆发后,张作霖把奉军编为6个军,再度兵发山海关,开始了第二次直奉战争。9月18日,奉军主力姜登选的第1军、张学良的第3军抵达山海关,直奉两军开始交火。吴佩孚派温树德率领的渤海舰队由秦皇岛进攻葫芦岛;奉军也派沈鸿烈率领东北舰队加强沿海防务。直奉两军的陆海空军都集中在了山海关下,中国历史上一场空前的陆海空大战就此打响。1924年10月17日,直、奉两军山海关战役开始。直系军队凭借有利地形,抵抗奉军的猛攻,双方对峙,伤亡都很惨重。10月23日,直系将领冯玉祥发动北京政变,囚禁曹锟。因此,直军军心大动,迅速退至天津一线,等待江浙直军援助以图回师北京。奉军长驱直入,切断了直军与榆关(山海关)的交通。与此同时,山东督军郑士琦宣布“武装中立”,不许江浙援军通过,山西督军阎锡山进占石家庄。