此時也傳來總指揮的命令，命奮勇隊撤回前沿待命。年僅二十六歲的曹淵烈士，就這樣為了大眾的利益，付出了自己的青春。
吳佩孚得知北伐軍在武昌城受挫，也增了些信心，開始做固守武漢三鎮的準備。他委劉玉春為武昌防守司令，與湖北督辦陳嘉謨同駐武昌城，而他本人則坐鎮漢口，調度由北南下的援軍。武昌城裏的陳家謨，字獻廷，河北人，原是直係蕭耀南的部將，曆任陸軍第二十五師旅長、師長，蕭耀南死後，繼任為湖北軍務督辦。劉玉春，字鐵山，也是河北人，原為皖係王汝勤部，後投靠吳佩孚。兩人所轄的是吳佩孚目前最精銳的部隊。
由於北伐軍兩次攻城未果，陳、劉二人，也信誓旦旦，向吳佩孚立下生死狀，城在人在。
北伐將士一路斬將，沒想到在武昌受挫，而且孫傳芳在江西也秘密調兵。不要說是北伐軍高級將領，就是下層軍官，對戰局也開始有些擔憂了。
9月4日，北伐軍總司令蔣介石偕加倫顧問、白崇禧從長沙來到武漢的南湖唐生智前敵指揮所，聽取唐生智對武昌戰況的報告。蔣介石在長沙時，得知武昌戰事不利，已經發了一通脾氣，按照他的計劃，也該像是打長沙那樣速戰速決。攻城總指揮是李宗仁，因為唐生智一直跟著前線部隊作戰，對作戰部隊的難處深有感觸。
蔣介石說：“為什麼武昌就這麼難打，已經三天了，你們有什麼辦法嗎?”
唐生智說：“第四軍和第七軍已經組織兩次攻城，都沒有成效，因為城外有一條壕塹，城牆也比較厚，城內有蛇山作為製高點，易守難攻。”
蔣介石不耐煩說：“沒有別的辦法了嗎?”
唐生智說：“辦法倒是有兩個，但都在運作中，一是打了幾處地道，從地道口處突破城牆的防線，然後衝進去；另一個就是策動起義軍投誠，我們已經找到了一個對象，他是武昌城內守軍混成旅團長賀對廷。看樣子是沒有問題的。”
蔣介石拿出統帥的氣派，手一揚說：“你放心好了，攻城我是有經驗的。明天拂曉，我們第一軍的一個師帶頭衝鋒，到時你們也跟著衝上去。”
這時，李宗仁也來到指揮部，蔣介石接著說：“德鄰，你來得正好，這些日子你們也辛苦了。我正和孟瀟商量攻城之舉。”
李宗仁說：“不可輕舉妄動，此戰不同以往，實在不宜強攻，我們最好還是想想其他辦法。”
李宗仁剛要把自己將守敵困死在武昌城內的想法講出來，可蔣介石剛愎自用，根本不讓別人講話，他說：“我剛才說了，就讓我的第一軍帶頭衝鋒，現在就去安排一師準備攻城用的梯子。”
蔣介石畢竟是國民政府選出來的北伐軍總司令，唐生智和李宗仁對蔣介石不務實際的軍事作風非常反感，但現在大敵當前，也隻能服從命令。
唐生智說：“既然總司令下了決心，我們隻有照辦。”
蔣介石最後對唐、李說：“武昌限四十八小時內攻下，我們一定要攻下來，不能等敵人站住腳。”
蔣介石下達攻擊命令後，北伐軍各將士，進入自己的防地。
翌日，蔣介石偕同副官張治中，打著綁腿，也去前沿陣地督戰去了。
唐生智抱著自己的念頭，也隨同前往第一軍。仗打得非常殘酷，從早晨打到黃昏，死了好些人，還陣亡了一個營長和幾名連長，然而那拿著梯子的第一軍第一師精銳部隊，也沒能靠近武昌城一步。
唐生智這時不得不給蔣介石一個台階下，知道他不好意思往回收，便說：“總司令，這樣下去不成，一個師全搭進去也不能有效，我們還是找一個切實可行的攻城辦法，硬拚是不行的。”
蔣介石這時也隻好順坡下了說：“那就按你和德鄰的想法去辦吧。”
唐生智說：“如果按我的辦法，就是第四軍也可以調到江西戰場上去。”
蔣介石一聽，拍著唐生智的肩說：“孟瀟，我的第一軍也想撤到江西去，孫傳芳已經表態了，我們最好不要把兵務陷進武昌，得把腿從泥裏拔出來才好。”
蔣介石得到唐生智的保證，第三天頭上，便去江西戰場了。蔣介石臨走，留下第一師協同唐生智部和李宗仁部作戰，並發令，凡是登上城垣的，賞官長兩百元，士兵一百元，最先登上城頭的部隊賞三萬元。
重賞仍是沒用，無論北伐軍怎樣英勇，武昌還是未被攻下。
蔣介石離開湖北後，李宗仁和唐生智經過碰頭，最終采用智取和困守的方略。
李宗仁遂下令各部隊停止攻城，暫回安全地區待命。
北伐軍對武昌城三度的激烈攻擊，最終以失敗結束。
所幸唐生智第八軍何鍵部及倒戈北伐軍的夏鬥寅部兩個師在嘉魚渡江後，逼進漢陽。9月5日，吳佩孚部劉佐龍率鄂軍第二師正式聲明附義，加入革命。國民政府表示歡迎，並委以國民革命軍第十五軍軍長之職。劉佐龍參加革命後，在漢陽重新收編部隊，同時用野炮猛轟吳佩孚設在查家墩的總司令部。吳見狀不妙，倉皇乘車北逃。而且從河南來援吳佩孚的部隊也讓劉佐龍給扼製住，於漢水截擊，使之援吳部隊不敢渡河。
第八軍趁勢在9月6日占領漢陽，次日進軍漢口。
吳佩孚的部隊退守河南信陽，他逃往鄭州。
從此，鄂境直係軍除了讓北伐軍困在武昌城的，皆被肅清。
攻打武昌的北伐軍在李宗仁的指揮下，將敵守軍變成甕中之鱉，死守待援已成為絕望。
吳佩孚敗走河南，北伐軍攻克漢陽、漢口時，孫傳芳傾其五省聯軍主力部隊西犯。蔣介石布置了第二軍譚延闓部，第三軍朱培德部，第六軍程潛部組成東路軍於湘東應付贛西之敵。同時，抽出湖北戰場的第七軍和第一軍第二師入贛。武昌方麵，改任鄧演達為攻城總司令，陳可鈺為副司令，指揮第四軍繼續困武昌之守敵。
為了配合東路軍，鄧演達和陳可鈺研究了攻打武昌的作戰方案，召開軍事會議，與此同時，由共產黨組織的粵漢鐵路工人，開來一列鐵甲火車及礦工一百餘人。這使得鄧演達記起唐生智地道之計，遂命四軍官兵和粵漢工友們采用地道方式攻城，以葉挺的獨立團派兵一連、一個機槍排，並配大炮一門在鐵甲車上。獨立團官兵乘車開進通湘門車站附近，掩護部隊和工友開鑿地道。官兵們和工友們夜以繼日，獨立團的官兵們在通湘門挖地道，十二師黃琪翔三十六團在賓陽門處挖地道，第十師在武勝門處挖掘。
當這三條地道接近城腳時，因從地道挖出新土過多，惹得守敵注意，得知北伐軍在挖地道，大聲叫喊，城上敵軍官也頻頻探頭前來偵察。
夜晚，劉玉春守軍兩千餘人，借炮火掩護，由通湘門、中和門、保安門同時衝出，要破壞北伐軍挖掘的地道。這些守城北軍，突然出現，給北伐軍一個措手不及，由於北軍有準備，牆頭又有炮火掩護，將鐵甲車奪走，並利用它向寶通寺進犯。
葉挺團長聽到告急，急令部隊增援，直衝車站，打著四軍獨立團的大旗，北軍見狀，紛紛逃命，丟棄下鐵甲車。經過一個小時的激戰，一部分守軍向北伐軍投降，一部分四散而逃。
城內守軍見狀，害怕獨立團攻進城門，便早早將城門關上，城外的敵軍，大部分做了獨立團的俘兵。
經過近一個月的圍困，武昌城內守軍人心大亂，城內相互殘殺搶糧的事時有發生。守軍將領劉玉春派出代表要同北伐軍講和。
鄧演達對劉玉春的代表說：“沒有什麼條件，唯一條件就是投降。”
劉玉春的代表表示原意接受，但卻以城內糧食缺乏，餓殍載道，要求首先開放城門，準許居民出城。鄧演達和陳可鈺擔心這是劉玉春的一個陰謀，但經過分折，認為武昌守敵已不具備反撲能力了。
奪取軍閥在兩湖最後的堡壘武昌，對北伐軍將士來說，指日可待。