地中，忍冻守城，困苦特甚。而城内食粮仅能支持三日，军心不无恐慌，傅作义特电阎锡山报告，并与所部团旅长等联名签署，电文如下：
电一：“（衔略）连日敌猛攻甚烈，城墙被炮轰平者数处。室无完璧，弹粮将尽。敌虽伤亡甚夥，我亦损失三分之二，退则无路，势必星散。刻拟设法保全实力，待机谋敌。否则唯有成仁，以报知遇。”
电二：“（衔略）敌以五万之众，及炮工兵全部，未下涿城，已伤亡大半。抑使抽调南下，其气已馁。近则京、汉列车，多载重武器北上，已有退意。我军当此千载一时良机，若能火速反攻，则职等为牵制计，于旬日内当日食一餐，以竟全功。不继则以草根树皮济之，舍此则报国虽切，无能为也。彼时痛惜，曷其有极。”
12月8日，涿州守城部队，奉到阎锡山两电，其文如下：
电一：“（衔略）该师固守涿城，力撑大局，忠勇奋发，喜慰良深。所有全师官佐，着一律进一级待遇，头目则以排长记名，士兵赏洋十万元。其尤特别出力之官佐士兵，着该师长择保，阵亡官兵均着进一级给恤，其死伤最烈者，并着查报，从优恤赏。”电二：“（衔略）顷奉国民政府鱼电开：‘阎总司令转汲州傅师长鉴：涿州屏藩三晋，锁九门，形势之雄，兵家所重，傅师长力撑大局，固守斯城，轶淮阴背水之奇，耻南人乞援之举，得道多助，无惭仁义之师。众志成城，何虑金汤不守。敌不得逞，民有所归，弥著功勋，实深喜慰。现西北军克复徐州，此时北伐各军亦大举进击，将见义师云集，与三晋袍泽会定幽、燕也’等语。除代复外，望仍努力固守，以永嘉誉，是所至盼。”
涿州究竟是一个孤城，虽然奉军屡攻不下，可是孤城奋斗终归要弹尽粮绝，开始时城内尚有米面，不久即以杂粮果腹，半月后改以高粱充饥，士兵们做成黑窝头，吃了苦不堪言，12月初城内连黑窝头也没有吃的了。傅作义乃与当地维持会研究以酒糟代替，更是难以下咽。12月14日涿城妇孺数百人拥集傅军司令部外，环跪泣诉，她们多已三日没有吃东西，希望结束战争以救残生。
至12月25日阎锡山电告：“我革命军克复徐州，由津浦路大举北上，山东震动，冯玉祥大部由京汉路会合我军三路进攻，即当直趋京津”等语。傅作义接电后即召集各级干部商量突围，可是守城士兵苦战二月余，食糟一月，头脚已肿，伤病累累，而奉军围城数重，突围根本不可能。在这种情形下继续撑持了一个月，至17年1月底派员向围城的奉军接洽和平条件，2月4日商妥订立条约：
（一）涿州战事自即日起一律停战。
（二）涿州人民自战事发生之日起，所有一切负担及损失完全由奉方清偿。
（三）涿州守城军自本日起改称国防军，永不参加任何内战，其枪械服装及饷项由奉方补充发放。
（四）国防军之驻地为军粮城，由涿州开往，日期另定。
（五）国防军离涿州以前，由奉方交付现洋20万元为开拔费。
这五项条款签订后，17年2月7日傅军乃如约开城。自16年10月11日傅作义的第四师进占涿州后，至17年2月7日，先后坚守达100余日，孤军奋战，中外震惊。
清末民初的名士樊增祥曾有诗称许傅作义守涿州，诗曰：
“新收涿鹿七千人，百日燕南集大勋，十六年来千百战，英雄我爱傅将军。”
二五三、龙潭大捷
南北军事自上海、南京被北伐军攻占后，稍见缓和。孙传芳失势后，北洋军阀抗南的军事重担落在张宗昌身上，16年4月间张宗昌仆仆徐州、蚌埠，巩固此一战线防务。鲁军中重要将领第八军军长毕庶澄自退出上海后，由于毕曾和北伐军通款曲，因此有人向张宗昌告密。毕军一部分尚在青岛，张宗昌很担心毕在鲁境起义，引革命军入境，加以江南之战，孙传芳所辖浙军、皖军、苏军将领阵前起义者层出不穷，也可以说孙军不战而降居多，所以张宗昌对此一情势颇有戒心，乃令褚玉璞由徐州赶回济南，处置毕庶澄。4月4日褚和毕都分别被张电令召返济南，毕下车即被军署扣押，第二天在济被枪决，褚玉璞则转赴青岛收编毕的第八军，鲁张并以褚玉璞专任后防，另以许琨为前敌总指挥。曲同丰、朱泮藻、王翰鸣等均卸除军长职，旧五师予以解散。这是张宗昌整肃自己部队以避免作孙传芳第二的一个严厉行动。
至于孙传芳的军队，自和北伐军接战以来，屡战屡败，退守江北后，长淮亦不能固守，其亲信杨文恺、卢香亭因见大势已去，均背弃孙回到天津。
孙传芳北面既然尊奉张作霖，南方亦想输诚于北伐军，举棋不定，战意全无。传说蒋中正对于孙的投降条件，是要孙率所部攻鲁，以立功自效。孙既无战意，对攻鲁攻奉自感为难，孙的如意算盘是想保全实力，退出战场，坐山劝虎斗，养精蓄锐，以待两败俱伤。所以既不愿在徐海和鲁军作战，也不愿冲过镇江和北伐军争雄。
16年7月下旬，孙传芳与张宗昌联合南下，于25日进迫徐州，这时北伐军已抽调军队南返，预定留在前线作主力军的只有王天培部第十军 ，蒋中正乃回南京与何应钦、白崇禧、李宗仁三总指挥协商抵御孙传芳、张宗昌两军办法，7月23日徐州遂被北军攻陷。北伐军内部由于宁汉分裂问题，因此对于军事未能全力应付。
孙传芳既占领徐州，即分两路南下，一由津浦路攻蚌埠，一由宿迁侵淮阴。孙认为这是他东山再起的天大良机，所以不顾张作霖的电阻，亦不计及张宗昌在济宁及徐州东面为冯玉祥所牵制，分身乏术，难以南下应援的态势，一意行险侥幸，急急南下，于是爆发了龙潭之役。
龙潭之役在北伐史上，和汀泗桥、武昌、南昌等役同垂不朽。8月中旬北伐军前方各军陆续撤回长江南岸，蒋中正已下野，沿长江一带防御未臻稳固，但亦唯有利用长江天堑扼险防守，休息整补充实战力，待机转移攻势。
龙潭镇北临大江，是南京的唯一屏障，东南西面有宝华、汤山和栖霞山，控制京沪交通，亦足以威胁南京对外交通。孙传芳选择龙潭为渡河上陆地点 ，上可以迫近首都，下可以略取苏州和常熟，孙军渡河企图及各种准备事前异常秘密，且处心积虑，编成作战要诀十条如下：
一、南人多食米，北人多食面，北人随时随地可带面食，于作战时间上，并不受吃饭影响，南人则每日三餐，其所耗时间自必较多。现拟利用此点，延长作战时间，使之无吃饭余暇，或乘吃饭之时，加以猛烈攻击。
二、因鉴于赣省作战，用全力于第一线，为革命军纵长配备所击破，故亦宜改用纵长配备，以资对抗。是后之作战，应多置预备队，并以前仆后继，重叠兵力，为接续不断之攻击。
三、屡次战役，均因受便衣队之扰乱，每将大兵力妄置于无用之地，现应于主力未为我发现之前，不行正式作战 ，亦以少数相当兵力应付，俟认定主力所在时，则分途进攻。
四、因鉴于便衣队之效用甚大，亦应编制便衣队，协同作战。
五、联军官兵屡次作战，有不知利用地形者，有不肯利用地物耻胆小之名者，现鉴于伤亡之多，为爱惜兵力计，务严令所部，须切实利用地形地物，以减少损害。
六、在胜负未解决之前，纵获小胜，于稍加追击后，仍应退守原阵地，利用已成战壕及熟悉之地形 ，以便应战，至胜负已定之后，若获大胜，应加穷追。
七、在战斗开始之时，应注意侧面地形，于两翼酌派掩护队，以免受大包围。因近来作战，每因受侧面威胁及包围而失败。
八、南方官兵多躯干弱小，应利用冲锋与之实行白刃战。
九、联军之行军速度不若革命军之速，应多练习强行军。
十、令精于射击者，专射击革命军之军官及持党旗者。
孙传芳使用的兵力约5万人，其番号和指挥系统是：
安国军第一方面军团长孙传芳辖十一个师，四个混成旅，二个补充旅。
第二师师长李宝章
第四师师长上官云相
第七师师长粱鸿恩
第八师师长崔锦桂
第九师师长段承泽
第十师师长郑俊彦
第十一师师长马宝珩
第十二师师长苏埏
第十三师师长陆殿臣
第十四师师长刘士林
第十五师师长宋礼田
第十三混成旅旅长王乐善
第十五混成旅旅长王雅之
第廿九混成旅旅长梁春圃
第卅混成旅旅长徐松恩
第一补充旅旅长邵泽瀛
第二补充旅旅长高守和
北伐军分为四个指挥系统：
第一路军总指挥何应钦辖七个军：
第一军军长何应钦兼
第十军军长王元培
第十四军军长赖世璜
第十七军军长曹万顺
第十八军军长杨杰
第卅一军军长（不详）
第廿六军军长周凤歧
第二路军总指挥白崇禧辖五个军二个独立师：
第廿七军军长王普
第卅三军军长柏文蔚
第卅七军军长陈调元
新编第十军军长夏斗寅
新编第十一军军长马祥斌
独立师师长王金韬
独立师师长颜德基
第三路军总指挥李宗仁辖四个军：
第七军军长夏威
第十九军（原十五军）军长刘佐龙
第四十军军长贺耀组
第四十四军军长叶开鑫
海军总司令杨树庄
第一舰队司令陈季良
第二舰队司令陈绍宽
第三舰队司令陈训咏
16年8月中旬，北伐军在长江南岸分区布防，孙传芳军则乘革命军南撤，跟踪进据江北各城镇，并大量搜集船只准备渡江。8月20日孙军主力进抵全椒、含山、浦镇、通江集等处，同时扬州、六合、泰兴均有孙军出现，且自浦口车站向狮子山炮台发炮，并以步枪向下关射击。24日拂晓，孙军约一团以大小火轮拖曳民船于大胜关上游兔耳矶偷渡，天暗风急，行至中流被革命军守兵发现，即开炮射击，适值李宗仁乘决川舰下驶，陈调元乘舰上行道经该处，即命舰上卫兵分别发炮，孙军骤遭三面夹击，遂仓皇转舵回航。上湖乌江镇孙军亦乘民船数十艘自驻马河入江向南岸疾驶，亦被革命军击退。
8月25日夜至26日拂晓前，孙军于南京至镇江之间向笆斗山、乌龙山、栖霞山、龙潭及镇江五处实施渡河，其中笆斗山、镇江两处为佯渡，乌龙山为渡河掩护部队，栖霞山为助渡，主渡地点为龙潭。
26日凌晨3时孙军乘船十余艘由望江亭利用浓雾向乌龙山偷渡登岸，4时孙军三团乘舰百余艘抢攻，乌龙山炮台守军不多，附近高地曾被孙军占领，幸北伐军第七军及时增援，遂将乌龙山孙军击溃。
同一时间孙军由划子口抢渡，进攻栖霞山，革命军防守部队俱为久战疲兵，受优势之孙军压迫，不得已退据栖霞山高地，孙军跟踪追击，一举进占栖霞山及栖霞车站，截断宁沪铁路及电线交通。
同一时间孙军利用北风浓雾自大河口大举渡江，抢攻龙潭，龙潭守军仅革命军廿二师之六十四团，猝受强袭，势难抵御，26日天亮前龙潭车站遂告陷落。
至于由十二圩向高资、镇江方面偷渡的孙军及在八卦洲、笆斗山渡江之孙军均被守军迎头痛击，或歼灭于江边，或击沉于江上。
何应钦、李宗仁在南京接获孙军自乌龙山、栖霞山登岸消息，立即抽调第七军赴乌龙山增援，至正午12时获悉不但乌龙山渡江的孙军极为顽强，而栖霞山方面孙军亦如潮涌，宁沪之间交通业已阻断，遂以第一军廿一师驰援栖霞山，并调第一军第二师及独立第五十八团自下游夹击。
龙潭失守时，白崇禧适因公至无锡，据报后即一面令驻镇江第十四师师长卫立煌就近增援，一面电第一军第二师师长刘峙、副师长徐庭瑶速向镇江集中。
北伐军各路奉命驰援龙潭，卫立煌的第十四师因受镇江附近防区内孙军渡江部队的牵制，未敢移动，迨将该处孙军解决后，即率四十一团赶赴龙潭，抵达时天已入暮，遂乘夜向龙潭车站的孙军袭击，而龙潭车站西南一带高地尚在北伐军第廿二师第六十四团手中，正与孙军相持，卫师突自敌后出现，孙军猝不及防，一时惊溃，龙潭遂告收复。北伐军第一军第二师副师长徐庭瑶于常州车站接到白崇禧电令，即向镇江前进。27日傍晚抵达龙潭车站，正遇到孙军向龙潭激烈反攻，乃立即参加战斗，孙军攻势猛烈，前仆后继，北伐军虽拚力防守，但不能压制孙军的攻击，双方伤亡均极惨重，当天下午白崇禧至镇江督师，并大举向龙潭增援，但孙军亦增强兵力，至28日晚，在南京的军事委员会忽接白崇禧自镇江经由上海无线电台转来的俭电云：“敌向龙潭反攻甚急，请以第七军速向龙潭方面之敌跟踪追击，俾与东面之第一军部队夹击”，始悉龙潭方面孙军仍在反攻。
8月28日午夜龙潭再次被孙传芳军所攻陷，自龙潭退出的北伐军卫立煌师和徐庭瑶率领的第二师均向南京城集中。南京军事委员会常委何应钦、李