第二集团军反蒋之拟议，经过军内的酝酿和对外方的联系，至九月间渐臻成熟，乃决定于一九二九年十月十日，藉“双十”国庆节的集会，宣布联合讨蒋，颁发命令：取消本军第二集团军的名义，恢复西北军的旗号；以宋哲元为总司令，孙良诚为前敌总指挥。十一月，孙良诚率部进抵登封、密县之线，与蒋军展开激烈战斗。双方鏖战中，孙军之一部在密县附近被包围，情势危急，孙良诚为争取时间，以俟援军之到达，乃派人佯与敌议和，使我被围部队乘机突围。宋哲元误认为孙与蒋有妥协，密令所部撤回新安，宋军后撤，孙军更陷于突出，乃突围向洛阳方向撤退，蒋军乘势追击。孙部仓促撤退中，陷于混乱，致全部辎重受到严重损失。孙良诚经洛阳，继续退到新安时，宋哲元已退入潼关。此即如西北军顾问程长发所说：“别的部队因战败而退却，而西北军则由退却而战败。”这时倒鹿钟麟由南京来到潼关，接替了宋哲元的总司令职务。

同年冬吉鸿昌奉令向西安开拔。在此以前，吉鸿昌已升第十军军长，我当了军参谋长。有一天，吉鸿昌告诉我，冯玉祥已派人来省，传达了我军暂时放弃西北，火速东开，准备倒蒋，投入战斗。吉并对我说：“你先到西安，向总参谋长石敬亭报告我军行动，请预筹粮秣，请示我军作战任务，探询前方情况等。”我乘汽车到了西安，面见了石敬亭。他说：“宋哲元、孙良诚均已退入潼关，前方情况异常紧急，你军必须星夜兼程，开往潼关！”我将这一通知迅速电告吉鸿昌。吉得讯，即率领部队直趋潼关，接了潼关及其附近地区的守备任务。

冯玉祥自去年五月间被阎锡山软禁后，西北军各级将领极为愤慨，咸认为阎锡山刁钻阴狠，屡次中伤西北军，目前他又以冯为奇货可居，与蒋讨价还价，殊属可恶，西北军现时应与蒋言和，然后举兵攻晋，阎必败无疑。阎锡山侦知此讯，极为恐慌，乃亲赴建安村晤冯，表示同心讨蒋，因此，冯得于这一年三月十日到潼关，西北军各级将领，均来总部见冯，冯说明联阎倒蒋的原委之后，鹿钟麟提出：我军若控制在郑、汴及其西南地区，坐观蒋阎鹬蚌之争，然后，我以卞庄刺虎之计，可收渔人之利。冯玉祥答说：“我们应从大处着眼，决不能因阎踩了我一脚，我就要踢他一腿，联阎既成事实，就要共同倒蒋。”

中原倒蒋之战，重心在豫东，西北军的精锐部队如：孙良诚、孙连仲、吉鸿昌、张自忠、葛云龙等部，以及郑大章的骑兵军都使用在豫东，而这方面又以孙良诚为总指挥。这时，阎锡山见孙良诚手握兵权，实力雄厚，若与孙取得联系，势将有利于晋军的进展，且谋得冯的喜欢。于是，阎在太原设席，欢宴孙良诚，席后并赠巨款劳军。

一九三〇年三月末，吉鸿昌的第十军整编，拨二十二师师长冯安邦回孙连仲军，师部撤销，所属两个旅，分别并入十一师和郑大章军。冯玉祥又令吉鸿昌回任第十一师师长，我也由军参谋长降格师参谋长。四月一日，冯、阎联合豫军、陕军，在潼关重发讨蒋通电，以阎锡山任海陆空军总司令，冯副之；西北军为讨蒋第二方面军，以鹿钟麟为总司令，各部随即由潼关东下。据守开封的韩复榘，本来是冯玉祥一手提掖起来的，由一个司书擢升为军政大员，现在若遵蒋命，迎击西北军，深恐部下不服，经蒋同意后，韩复榘率部开往山东，抵御晋军。由于韩部的东撤，西北军得以兵不血刃，长驱直入洛阳与郑州，同时第八方面军之万选才部进占了开封，第五军孙殿英推进归德。(www.daowen.com)

五月中旬，蒋军大举反攻。我方万选才和孙殿英两部与敌激战数日，不支后撤，孙良诚率部及时投入战斗，吉鸿昌督率第十一师向勒马集及张弓之敌猛攻，我军以高昂的士气和盛炽的火力，压倒敌人，敌阵逐渐动摇。这时，大雨倾盆，我军行动受到限制，且因蒋介石率队驰援，敌得以稳住阵角。双方激战十数日，成胶着状态。在这关键时刻，忽传第八方面军总指挥刘茂恩（刘镇华之弟）于宁陵诱杀第六军万选才，倒冯投蒋。敌乘势猛烈反扑，第十一师奉令撤守杞县。吉鸿昌撤抵杞县，未及完成防御部署，敌军刘峙和陈诚等部，跟踪追及，当即展开激战。吉鸿昌冲杀在前，杞县东关的据点，失而复得者三次，竟夜鏖战，双方伤亡均重。吉鸿昌将全师军佐勤杂，合编为城防部队，由副官鞠毅指挥，接替守城任务，然后以替换下来的城防旅，增援第一线，挥刀夜袭，反复冲杀，卒将刘、陈两部击溃，向归德方向败退。我猛追，敌有援军赶到，与我师在归德以西，形成对峙态势。

杞县大战之后，蒋介石受到沉重捶击。蒋慑于我军声威，每战辄取守势。随着时间之推移，我战局日趋逆转，其原因有：蒋介石又以高官厚禄为钓饵，进一步地开展其分化攻势；冯玉祥的前参谋长曹浩森，刻在蒋幕参赞戎机，他对西北军的作战指挥、战略指导以及各个将领的指挥能力，知之甚深，颇有利于蒋军之运筹；晋军顽固地保存实力，消极观望，从不与友军协力作战，因而我军常常坐失战机，且阎锡山对西北军的粮弹补给，也多有限制或刁难。以上各种原因，致令我军士气大为跌落。

陇海铁路方面的作战，蒋军已处于优势防御态势，蒋介石乃于八月间，抽调其精锐部队转用于津浦铁路战场。不久，进占济南的晋军傅作义和张荫梧两部，被迫放弃济南，撤过黄河，退守北岸。这时，忽传张学良于九月十八日发表通电，拥护蒋介石，东北军已长驱入关。这则消息惊震了联合讨蒋的各级将领，石友三和庞炳勋等部，竟自脱离战场，在考城以北，渡过了黄河。阎锡山的主力纷纷后撤，先头已进入山西省境。过了几天，驻防洛阳确保后方安全的张印湘和葛云龙等部，也先后向蒋输诚，让出了洛阳。冯玉祥急令孙良诚率部西开，经潼关退往西北，徐图再起，惟因洛阳已被蒋军占领，孙部后路截断，只可开到豫北集结。吉鸿昌面临西北军分崩离析局面，处境十分困难，兵权既不可轻易撒手，己身又不见容于孙良诚、刘郁芬等老一辈的西北军将领。为了保存第十一师这点儿实力，接受了蒋介石的委任，在睢县就任了“讨逆军二十二路总指挥”。其后，孙连仲在荥阳，梁冠英在清化，也分别就任了讨逆军二十六路和二十五路的总指挥。最后，冯玉祥也退入山西。到此，西北军全部瓦解，我国近代史上规模最大、后果最严重的一次军阀厮杀——中原大战宣告结束。