東征軍班師回穗之際，代帥胡漢民於6月3日責令楊希閔交還所佔防地，交出所佔財政各機關，服從政府。楊不肯就範，反而於4日佔領省長公署、粵軍總部、財政廳、公安局和市內各重要機關，並貼出由其負責市內“治安”的告示。楊、劉還以“滇桂軍全體國民黨員”名義，散發、反蘇和反廣州政府的傳單。是日，革命政府免楊希閔、劉震寰本兼各職，由朱培德任滇軍總司令。
6月7日，滇、桂軍夜渡珠江，攻擊帥府所在地——士敏工廠，遭到革命軍之兵艦痛擊。8日，蔣率東征軍抵達石龍，9日，佔領石灘，10日，進攻廣州東郊。與此同時，西江李濟深率粵軍，沿廣三鐵路東進；北江譚延闓率湘軍、朱培德率滇軍、程潛率攻鄂軍，沿粵漢鐵路南下；珠江南岸李福林率“福軍”，也隔江予滇、桂軍以重大之威脅。進攻廣州，討伐楊、劉之役，拉開戰幕。
戰爭初期，革命政府、國民黨中央許多人士及蘇俄顧問，還留在廣州市區，處於滇、桂軍的威脅之下。大本營鐵甲車隊英勇作戰，搶佔大沙頭，掩護各機關和顧問團安全轉移至南岸士敏工廠或黃埔島。
6月10日，革命軍分三路開始總攻。粵軍第一、三師及第六旅任左翼，由廣三鐵路進；警衛軍任正面，由龍眼洞進，警衛軍一部及福軍爲總預備隊，由河南進，總攻省城。是日，滇軍在龍眼洞、桂軍在瘦狗嶺，踞險而守，猛烈抵抗革命軍的進攻。
12日清晨，黃埔校軍打退滇軍，佔領龍眼洞。粵軍第一旅和警衛軍向瘦狗嶺、沙河進逼，斃桂軍數百人。軍校炮隊掩護革命軍由獵德渡河，旁抄廣九路。10時，瘦狗嶺之桂軍，也被打敗。黃埔校軍、粵軍、魏（邦平）軍及其他各軍乘勝追擊。桂軍師長陳天泰被俘，滇、桂軍各個陣地均被擊破，廣州全城被收復。楊希閔、劉震寰化裝逃走，經沙面逃往香港。
13日，從惠州回援的滇軍胡思舜部，在觀音山被革命軍截擊，全部投降。第二天，該部再次叛亂，佔領北校場一帶高地，抵抗革命軍。黃埔學生軍迅速集合，予以包圍繳械，奪回高地。至此，禍粵數年、擁兵數萬的滇、桂之軍，終於被消滅。
此役打破了滇唐趁孫中山病逝而人主粵政的野心，根除了楊、劉之禍，使廣州的局勢，再次轉危爲安。這爲大本營改組，國民政府成立，打下了良好的基礎。
2．國民政府成立和國民革命軍整編
1925年7月1日，隨着平定楊希閔、劉震寰叛亂戰鬥的勝利，按照國民黨中央執行委員會的決定，正式成立國民政府。
7月3日，國民政府軍事委員會成立，汪精衛任主席，胡漢民、蔣介石、伍朝樞、廖仲愷、朱培德、譚延闓、許崇智爲委員。蔣介石憑藉着戰功在軍事委員會中佔據首要位置，因爲軍委會主席由國府主席汪精衛兼任，首席委員由外交部長鬍漢民兼任，二人既不懂軍事又不管軍事。而且身爲國民政府軍事部長的譚延闓和曾參與指揮軍事的國民政府財政部長廖仲愷又排在後面，所以名列第三的蔣介石成爲事實上的首席委員，這說明他在軍事上的地位已超越長期主管軍事工作的譚延間、許崇智、廖仲愷、朱培德、程潛、李烈鈞等人，成爲國民黨事實上的最高軍事指揮官。
根據國民黨中央執行委員會6月15日的決議，8月26日，各建和黨軍改組爲國民革命軍。並對其作了具體編制：
第一軍：軍長蔣介石，黨代表原是此時已遇刺身亡的廖仲愷，政治部主任周恩來。第二軍：軍長譚延闓，副軍長魯滌平，黨代表汪精衛，政治部主任李富春。第三軍：軍長朱培德，黨代表兼政治部主任朱克靖。第四軍：軍長李濟深，黨代表兼政治部主任廖乾五。第五軍：軍長李福林，黨代表兼政治部主任李朗如。
此外，隨着形勢的變化，1926年初，建國攻鄂軍改編爲第六軍，3月，兩廣統一後成立第七軍，6月，又成立第八軍。第六軍：軍長程潛，黨代表兼政治部主任林伯渠。第七軍：軍長李宗仁，黨代表兼政治部主任黃紹泫。第八軍：軍長唐生智，黨代表兼政治部主任劉文島。
國民革命軍的成立，使得國民黨有了自己的軍隊，永遠結束了孫中山進行武裝起義以來一直靠借用軍閥軍隊、僱傭軍閥軍隊打仗的歷史。雖說上述軍隊政治目標並不一致，內部派系林立，但均歸於國民政府軍事委員會統一指揮，以後正是靠這支軍隊，取得了北伐戰爭的勝利。
上述軍隊中，編制整齊，番號統一，但官兵數量相差很大，軍事素質相差更大，戰鬥力參差不一，較能打仗是一、四、七、八軍。後來在第二次東征和北伐中，主要靠這4個軍作戰，另外4個軍只是充當配角。
在國民革命軍的主要將領中，蔣介石的位置要高於其他將領。在軍級指揮官中，蔣介石的資歷並不深，其他軍長們早在孫中山護法北伐期間就是獨立作戰部隊的最高指揮官，而蔣介石當時只是幕僚性質的“參謀長”，並未指揮過獨立作戰部隊。到第一次東征時，他也不過是個參與指揮的人。現在則不一樣，他身爲軍委會首席委員又掌握戰鬥力位於8個軍之首的第一軍，決定他在以後國民黨軍事活動中的地位越來越重要。
四、廣東革命根據地的統一
1．第二次東征和惠州戰役
1925年，當國民政府、國民革命軍成立，省港大罷工的風暴席捲南、北之際，已被打敗的陳炯明，卻死灰復燃，再次對國民政府造成威脅。
陳炯明能夠東山再起，主要原因，一是由於南方軍閥的扶植；二是因爲革命軍撤出東江，使其有機可乘。陳炯明敗退時，福建、江西督軍周蔭人和方本仁劃出地盤，給陳軍駐兵。使陳炯明免以滅頂之災，得到了喘息和復甦的時機。6月間，東征軍回師廣州，粵軍總司令許崇智爲權宜之計，將潮梅惠屬各縣“讓”給陳軍駐防。
與此同時，省港大罷工爆發。港英當局採取“以華制華”的手段，收買各地軍閥，使之破壞罷工，陳炯明軍隊也藉此機會興風作浪。
陳炯明軍隊竄回東江後，胡作非爲，肆無忌憚地到處搗毀農會，進攻農軍。9月16日，陳炯明率部進犯廣州，叫囂着討伐蔣介石，二度東征已是刻不容緩。
1925年9月28日，蔣介石爲東征軍總司令決定出兵東征，討伐陳炯明，具體戰略部署爲：東征軍總指揮蔣中正（以第一、第四兩軍爲基幹）出兵東江方面；北路方面：任命魯滌平爲北路警備司令，節制北路駐軍，肅清附逆之川軍；南路方面：第五軍軍長李福林率所屬第八及第十二師（欠第三十四團）警衛河南，防堵廣南之鄧部；廣州方面：任命第一軍第二師師長王懋功，兼廣州衛戍司令，率所屬第二師（欠第四團）、警衛軍之第一團及黃埔學生軍，負廣州警備之責。並以第三軍軍長朱培德爲總預備隊司令，待命出動。
蔣介石根據這一總的征討方略，具體制定了東征軍之作戰計劃。計劃規定了第二次東征的方針是：“東征軍以消滅東江叛軍之目的，擬集中東征部隊於正果，增城，石龍，石灘一帶，向潮惠各屬之敵進攻。”將東征部隊分爲3個縱隊：第一縱隊縱隊長何應欽，第二縱隊縱隊長李濟深，第三縱隊縱隊長程潛，規定了各縱隊集中的日期及地點，並規定了作戰地區與前進路線。
同日，蔣介石以東征軍總指揮名義發出了《準備出發令》，提出了這次東征分三期出發：“第一期爲十月一日，第三師全部及第二師第四團出發。第二期爲十月五日，第一師全部及軍部出發，第二師第五團第一、二營開駐省城警戒，第三營留駐守虎門。第三期爲十月九日，其他各部隊出發。”同時，對其他具體的17項問題都一一做了規定，如“出征時，每連帶斧頭三把，每兵帶麻繩一丈”等等事項都作了明確指示。
9月28日，蔣介石發出“準備出發令”，各部從10月1日起陸續出發，預計一個月內完成戰事。10月初，國民政府、國民革命軍和廣東省政府分別發佈宣告、佈告，宣佈東征的目的、革命軍的紀律和國民政府的政策法令，宣告第二次東征的開始。
東征軍進攻的第一個目標是惠州。1925年10月8日，蔣介石命令第一縱隊派出有力部隊圍攻惠州城，主力集結於響水、博羅附近，以備進攻河源、紫金方面之敵，並具體制定了攻城計劃。
10月10日，東征軍掃蕩了惠州城外之敵。同時，蔣介石趕到博羅，將3個縱隊的兵力作了佈置，並下達了進攻惠州的要領，對攻城部隊的選出，編組攻城的指揮及動作，炮兵目的，其他部隊的配合，以及聯絡行爲都作了明確而又詳細的具體規定。
此時，陳軍主要兵力幾乎都集中在惠州地區。除楊坤如部駐守惠州、惠陽之外，還有：李易標、陳修爵部集中老隆；黃任寰、練演雄部集中紫金；李雲復部集中平山；謝文炳部集中梅隆，約萬餘人。陳軍企圖利用天險，將東征軍堵在惠州城下，然後反守爲攻，殲滅東征軍。
蔣介石將部隊分爲攻城軍和野戰軍兩部分：以第一縱隊大部爲攻城軍，由熟悉惠州內情的駱鳳翔（東江宣撫使）任嚮導。此前，蔣介石向駱諮詢作戰計劃說：“楊坤如據惠州三年，你爲楊參謀長，對於防守作戰，你是有辦法的。相信你對於攻擊惠州城，也一定有辦法。”駱說：“惠城形勢，易守難收，但如果集中炮兵於北門外，讓炮兵火力發揮效能後，以步兵配合衝鋒。另以一部分兵力，向南門佯攻，以分散敵人之目標與兵力，必能一舉攻下。”
蔣介石聞言大喜，立即點頭稱是，分頭指揮各兵種，部署作戰。以第一縱隊其餘部隊和第二、三縱隊爲野戰軍，分別位置於博羅、淡水一帶，執行阻敵增援、策應各方、截擊潰敵等任務。總指揮部決定採用第一次東征進攻淡水城的打法，組織攻城先鋒隊實行強攻。攻城重點選在北門，由第二師第四團承擔。
10月13日上午，攻城開始，首先是以猛烈的炮火，轟擊城門、堞樓以及城內敵軍司令部、炮兵陣地、側防機槍、無線電臺等重要目標，並出動飛機，不斷向城內投放炸彈和宣傳品。下午，各團攻城先鋒隊開始爬城，戰鬥異常激烈。但由於梯短城高，城上工事沒有全部摧毀，敵人居高臨下，拼死頑抗，因此，多次衝鋒都沒成功，衝上去的軍官、士兵，一排接着一排地倒下，損失慘重。攻城隊始終無法逼近牆根，只好收兵。
強攻受挫，蔣介石主張放棄攻惠州，而轉攻海陸豐。人和蘇聯顧問堅持認爲，在當前情況下，只有首先攻下惠州，才能給敵人以重大打擊，開拓東征勝利的局面。蔣介石這才部署繼續攻城，決定仍由第四團主攻北門，而調第八團協助之，由第七團及第一補充團攻西門。
10月14日下午3時，革命軍繼續攻城。野炮、山炮集中火力，猛轟北門，摧毀敵軍城上工事，掃除暗藏的側防火力。炮兵營營長陳誠，特調山炮一連，推進至北門城樓外500米處，將敵人暗藏的機槍打啞。攻城隊乘機將竹梯移至城牆，官兵們冒着危險、爭先攀登。楊坤如聽說城門告急，幾次率隊前往督戰，但因遭炮擊而半途折回。經過激烈的搏鬥，革命軍終於佔領了惠州。楊坤如負傷，狼狽出逃，其部也紛紛棄城而走。惠州之役爲完成第二次東征，打開了勝利的通途。
惠州既下，蔣介石立即向國民黨中央執行委員會、國府主席汪精衛及各院部會、各留守廣州的將領、各農會工會組織報捷。
攻克惠州，在當時的廣州引起轟動，顯示了革命陣營的力量，極大地鼓舞了廣大工農羣衆的信心，看到了國民革命的前途。同時，此仗的勝利，也提高了蔣介石的威信。國民政府特意電令表揚蔣介石，稱蔣介石受命東征，督率將士，立破堅城，該總指揮忠勇激發，成此偉功，至深嘉尚。
2．華陽遇險和第二次東征勝利
惠州既克，爲掃蕩盤踞東江上游的陳炯明軍，蔣介石擬定了第二期作戰計劃。決定第一縱隊沿永湖、白雲市、赤石、梅隴，進攻海豐、陸豐；第二縱隊沿淡水、平山、三多祝，進攻紫金、河婆；第三縱隊沿東江西岸北上，進攻河源、老隆。以期分道進擊，打敗陳軍。
10月17日，何應欽、周恩來率領第一師從惠州出發，追亡逐虜，掃蕩潰兵，於20日到達赤石。22日，各部按計而行，一舉打敗敵軍，佔領梅隴。下午進入海豐城。23日，殲敵於公平。24日，與留守海豐的第三團與前來圍剿之敵軍的浴血奮戰，英勇拼搏。同時，攻下城東公路橋，並乘勝佔領陸豐。
10月17日，李濟保率領的第二縱隊從永湖出發，先抵平山，佔領多祝，後經苦戰，攻陷紫金。程潛所率第三縱隊，22日，涉水進攻河源城，次日，佔領老隆。