近年來，不少研究吳佩孚軍事思想的學者達成共識，吳善於運用傳統儒家倫理治軍，提出軍人要以“忠孝為體”，絕對服從命令，嚴守紀律。他用兵極注重部隊的整體素質，常常借用關羽五百精兵破曹兵三十萬、嶽飛以八百精兵破金兵六十萬的經典戰例教育將士：兵貴精而不在多。
據說，有一次吳佩孚派出學兵團去鄭州車站迎接兩湖巡閱使王占元，適逢傾盆大雨，士兵直立雨中，紋絲不動。王占元感慨道：“說起來真慚愧，看看人家是什麼軍隊，咱們是什麼軍隊！”那麼，第一次直奉戰爭中，吳佩孚如何以6萬精兵迎戰張作霖10多萬東北軍的呢？到底憑借什麼以少勝多，將奉軍打回東北老家？民國以來最大規模的戰爭又給近代中國帶來怎樣的影響呢？
1922年4月26日，兩軍戰線迅速逼近，直軍首先發動進攻，直指天津。在兩天時間裏，陣地幾度易手，雙方死傷甚重，軍情升級。此後，直軍來勢迅猛，多次攻克奉軍防地，聲威大振。張作霖不敢輕敵，趕赴軍糧城親自督戰。
4月29日，直軍三路並進，向東路良王莊、中路廊坊、西路長辛店同時發起總攻。同日鎮威軍總司令張作霖向各部下達總攻擊令。直奉之間正麵戰爭正式打響。
東路主要在津浦線進行，直軍先聲奪人，攻克大城。張學良率兵萬餘前來增援。雙方鏖戰一夜，奉軍大敗，潰退楊柳青，直軍攻進馬廠。聽說西路奉軍大敗，本來還占據優勢的東路奉軍棄城奔逃。直軍一路進占靜海，奉軍7000餘人投降。直軍乘勝追擊，奉軍殘部退至軍糧城，全部繳械。那麼，西路戰線奉軍是如何丟城失地的呢？
西路是最關鍵的一條防線。其間經曆長辛店、琉璃河和盧溝橋三場大戰，直軍才得以占據優勢。西路奉軍司令部駐地的長辛店成為雙方的攻防焦點。直軍張福來部、董政國部向長辛店奉軍發起攻擊，突然，遭遇如雨般的密集炮火，突擊衝鋒時遭遇大片地雷陣，一時間直軍損失慘重。傍晚，直軍西路總指揮孫嶽派兵奇襲，突破奉軍陣地，殲滅千餘人。
奉軍增援部隊火速趕到，擊退直軍，收複陣地，追擊直軍到琉璃河一線，再次交鋒。吳佩孚急調補充團衝上前線，擊退奉軍，進逼長辛店。在奪取長辛店的戰鬥中，雙方展開了異常激烈的拉鋸戰，傷亡慘重。吳佩孚親自督戰，堅持一天一夜，奉軍炮火猛烈，直軍隻得邊打邊退，讓出房山。
5月2日拂曉，吳佩孚調整部署，集合西路主力，展開反攻。當雙方處於膠著狀態之時，吳佩孚麵見馮玉祥的手下驍將李鳴鍾，夜間偷襲奉軍一部，打完便走，奉軍不問緣由，一路追擊，陷入早已布下的埋伏圈與地雷陣，李鳴鍾部截斷其後路，奉軍首尾難顧，坐以待斃。
4日淩晨，直軍主力直撲盧溝橋。奉軍一部戰場倒戈，張景惠部陷入重圍，突圍後向盧溝橋潰退，直軍占領長辛店。張景惠率殘部逃往天津，所部被俘近3萬人。至此，西路奉軍徹底失敗。
長辛店大捷，直軍已穩操勝券。吳佩孚親自指揮的中路戰場上雙方都派出精銳部隊。直軍與張學良、郭鬆齡所部在霸縣一帶多次較量，數日激戰，直軍連敗。但聽說西路丟了長辛店，為保存實力，張學良決定不戰而退。直軍一路追擊，攻占廊坊。張作霖見大勢已去，軍糧城不是久留之地，遂退往灤州。
6日，直軍長驅直入軍糧城。吳佩孚特地到張大帥的大本營轉了一圈。然後凱旋天津，津城各路精英、市民紛紛夾道歡迎。他專門安排時間，向天津的北洋元老表達拜見慰問之意。一陣寒暄過後，曾當過東三省總督的趙爾巽暗示吳佩孚要戒驕戒躁。吳佩孚一點兒麵子都不給，說：“當年你起用了張作霖，如今他藐視中央，挑起戰端，禍國殃民，你也該為此負責！”趙爾巽啞口無言。
此時張作霖雖損兵折將，但還未喪失元氣，想糾集幾萬人馬，負隅頑抗。為肅清關內奉軍，直軍直搗灤州。奉軍別說與直軍短兵相接了，光是聽到吳大帥的名字都膽戰心驚，張作霖領著敗軍逃回沈陽老窩。直軍一直追到秦皇島。此後，張還不服輸，再次收拾殘部反撲秦皇島，被直軍孫嶽部打得落花流水。直到此時，張才接受英國教士從中調停，直奉簽訂停戰條約。