率先打响的是东路津浦线，4月21日，奉军东路分两个梯队南下，一个梯队由少帅张学良率领，另一梯队由李景林统帅，南下不到10公里，即与直系孙岳率领的第十五混成旅及董政国第十三混成旅展开激战，接战不久，双方即各自退兵，此后几天，小规模战斗接连不断。

战争进入高潮是4月28日，直奉双方十几万军队在东起任丘，西至长辛店的广阔战场上全面开战，炮声隆隆，枪声密集，战斗异常激烈，短短两天时间，双方各自损失数万兵马，直系董政国旅长、奉系梁朝栋旅长均战死沙场，长辛店几易其手，双方攻了又丢，丢了又攻，成为直奉双方的血肉磨坊。

虽然战事激烈异常，李辅国身处直系大本营，却十分安全，只是大帅府紧张压抑的气氛，让人几乎喘不过气来，大帅府中，时常可以听到吴佩孚的叱骂声，而吴大帅此战也尽显悍将本色，身为主帅，却数次亲率督战队奔赴一线战场，据说还亲手枪毙了两个败退下来的团长。

从4月28日至5月3日，战事进入激烈而胶着的状态，5月4日，直系终于迎来转机，西线战场，在知悉奉系军队因连日激战，炮弹贮备不足这一重要军事情报后，吴佩孚派一部正面对奉军发动进攻，吸引奉军主力，另派精锐第二十一混成旅绕道潜行至奉军后方，从门头沟一带切断奉军后援，前后同时夹击，奉军在腹背受敌、弹药不足的被动局面下，且战且退，终至溃败，奉军第十六师大部主动缴械投降，而闻听战场消息的张景惠不顾部下死活，独自乘火车逃往天津，直军顺势攻占丰台，俘虏3万多奉军官兵。

西线战事已定，原本陷入胶着状态的东线奉军，在得知西线大败后，无心恋战，纷纷溃逃，直军乘势抢占马厂、青县，并俘虏奉军7000余人。

占据优势的直军乘胜追击，于5月6日攻占奉军大本营——军粮城，张作霖无奈之下，退至滦州负隅顽抗。

5月10日，一直骑墙观望的大总统徐世昌见直系取胜已成定局，遂通电全国，历数张作霖及奉系的种种罪状，痛斥奉系轻启战端，祸乱国家，褫夺张作霖本兼各职，通电一出，直系大本营再次成为政客们关注往来的焦点。

这次，吴佩孚拒绝了所有势力、一切说客的斡旋，坚决要打出山海关，占领整个东北，彻底消灭以张作霖为首的奉系军事集团。

5月20日，直系军队再克奉系新的大本营——滦州，张作霖见关内难以立足，只好带着奉系主要将领，狼狈地乘火车逃往奉天（今沈阳）。

但吴佩孚彻底剿灭奉系的计划却贯彻执行不下去，一是直系中的保定。天津两派急于瓜分战果，也不愿看见吴佩孚的势力进一步扩张，二是直系统帅曹锟首鼠两端，唯恐吴佩孚的实力及影响力超过了他，第三点，也是最重要的原因，各国列强，尤其是日本，都不想看到统一的中国，纷纷派使节出面调停，吴佩孚百般无奈，只能停兵罢战，接受各国使节及中央政府的调停。

最终结果是，6月17日，直奉双方接受了英美提出的停战建议，各派代表于秦皇岛海面的英国“克尔留”号军舰上谈判，并正式签署停战和约，直奉大战落下帷幕。

李辅国跟随张其锽，于5月底即返回了洛阳，张其锽是坚定的进攻派，吴佩孚的东北攻略计划即出自他手，提及直系曹锟及保定。天津两派不愿攻入东北时，张其锽仅说了一句话，“竖子不足与谋”。

洛阳人民对于吴大帅及第三师的凯旋，组织了规模盛大的欢迎仪式，从金谷园火车站到西工兵营，沿线满是欢迎的人群，李辅国坐在车上，仍在努力地寻找着齐玉君的倩影，但在数万人的人群中，哪里能寻得见。