桂系退出廣東時，趙恆惕出任了調人，勸陸榮廷宣布廣西自治，並願勸陳炯明勿攻廣西，主張兩廣因「志同道合」而永息爭端。10年3月13日陳炯明通電贊成趙的意見，並保證「兩廣一家，不生兵戎」。3月19日陳又以督軍名義（這時西南各省都改督軍為總司令）致電廣西督軍譚浩明，表示願與桂軍「各守邊防，毋相侵犯」。
陳炯明向桂系軍閥表示友好態度時，正是孫中山主張討伐「桂賊」的時候。當孫看到陳炯明那些「友好」電報時，大為光火，氣得摔了一個茶杯，打算不理陳炯明，派遣唐繼堯為「援桂軍總司令」，以滇軍為骨幹，由滇黔進攻廣西，自己則親率一部分效忠的粵軍進攻梧州，和滇軍會師桂林。
桂系本身也有極大的矛盾，以前桂系佔有廣東時，廣西內部相安無事。因為桂系的能幹人物都向外發展，各有局面，各有千秋。現在大家都退回廣西，一個貧瘠而落後的家鄉，怎容納得下這麼多大腳色。於是問題叢生了：軍餉是第一個問題，防區是第二個問題，權力是第三個問題，也是最大的問題。因為權力問題解決，其他問題都可迎刃而解。在桂系中，陸榮廷是頂尖人物，陳炳焜、莫榮新、譚浩明都做過督軍，沈鴻英也有做督軍的野心，現在一山藏了這麼多隻大老虎，如何安排呢？
形勢上的需要，桂系分成了兩派，一派是武鳴派，以陸榮廷為首；一派是柳州派，以陳炳焜為首。兩派表示在這大變局中合則存，分則亡，合的途徑是武鳴派願意幫助柳州派向外發展。一方面向北京政府保薦陳炳焜為廣西護軍使；一方面集中1.5萬人在梧州，準備反攻廣東，打下廣東後即將廣東地盤讓給他們。
這當然是如意算盤，老實說如果能反攻廣東，當時桂系也不會退出廣東了。陸榮廷這時的打算是和以前失去廣州的龍濟光一樣，想依賴北京方面的援助，催促北洋派三路出兵「援粵」。這三路是：陳光遠從江西出兵，李厚基從福建出兵，另派海軍南下。
這時代最有趣的名詞便是「援×」，如廣東方面要討伐廣西，就組織援桂軍，廣西方面要進攻廣東，也組織援粵軍，這裡的「援」字就是「侵」字的意義。
桂系除了催促北京三路援粵而外，還要求接濟軍餉。在北京方面，三路出兵簡直辦不到，只好支援一批軍火，讓桂軍有充足的械彈以重整旗鼓。不幸的是當這批軍火由日本貨輪小山丸裝運出口時，船還沒有開出上海的吳淞港，就被盧永祥、何豐林等予以扣留。
原來皖系這時是暗中和廣州軍政府有連繫的，這就是一次合作的具體行動。
陳炳焜得到陸榮廷的鼓勵後，便積極籌備反攻廣東，把兵力在梧州集中，這種行動，對陳炯明起了刺激，陳炯明本希望粵桂和平共存，相安無事，現在則是「我不犯人，人竟犯我」。不過他卻幻想和陳炳焜成立「粵桂息爭條約」。怎知陳炳焜卻在梧州宣布為軍事戒嚴區，這很顯明地是為了侵粵，因此陳炯明也把西江自肇慶以上宣布為軍事戒嚴區。
不過陳炯明依然對桂系存有幻想，希望陸榮廷會支持他的「粵桂和平共存」主張，可是陸榮廷卻宣稱：「陳競存（陳炯明）哪一天把孫文驅逐出粵，我就哪一天和他棄怨修好。」
現在，桂系中最有實力的是沈鴻英，他有42營兵力，他是廣西雒容縣（今廣西鹿寨縣境內）人，和莫榮新是親家，屬於柳州派，與武鳴派的馬濟積不相容，馬濟是武鳴派的健將，是莫榮新的義子。
陳炯明既不願意對廣西用兵，於是派翁式亮為密使，到廣西平樂去見沈鴻英，勸沈驅逐陸榮廷，攫取廣西軍政大權，宣布廣西自治，願以軍費、軍火相助。沈鴻英果然被說動，於是答應了陳炯明的條件。
到了6月上旬，曾被粵軍收編的桂軍殘部又在高雷欽廉地區倒戈反粵，接著遂溪、廉江也有民軍揭竿而起，沈鴻英又受陸榮廷的拉攏，認為廣東有隙可乘，應該向廣東發展。6月13日沈鴻英派兵由賀縣侵入連山、連縣、陽山。北江防軍李烈鈞舊屬賴世璜、李明揚等部都敗退到韶關來。當北江敗訊陸續傳到廣州時，陳炯明採取了緊急行動，派第一師師長鄧鏗為北江總指揮，率軍抵抗沈軍，並調回第二師師長洪兆麟部保衛廣州。
粵桂戰火重燃，於是陳炯明乃根據湘粵聯防條約，請求湘軍出兵進攻桂林，搗襲桂軍的後路。陸榮廷也根據多年來湘桂同盟的關係，派林虎到湖南，請求湘軍出兵北江，助以一臂之力。這使到尚未恢複元氣的趙恆惕為之左右兩難，他不希望西南方面兵戎相見，再啟戰端。於是他發起邀請四川、湖南、雲南、貴州四省共同調停粵桂戰爭，並請廣西宣布自治，與西南各省採取一致的態度。
趙恆惕的建議只獲得四川的劉湘表示同意，而雲南和貴州都沒有答覆，原來雲南的顧品珍因為唐繼堯部下胡若愚、李友勛兩旅已由迤南開入廣西邊境，為了共同對付唐繼堯，他曾和陸榮廷建立了秘密同盟。貴州盧燾則因為陸榮廷收容了貴州「逃將」王華裔，已派黔軍谷正倫、胡瑛兩旅開入黔桂邊境，與陸榮廷處於敵對地位。因此趙恆惕的四省聯合調停粵桂戰爭的計畫遂不能實現。
王華裔是在劉顯世失敗後逃去湘西，又被假道湘西的滇軍趕走，逃入了廣西北部。
陳炯明再度被迫作戰，他在粵閩邊區駐防時，孫中山一再要他率軍回粵，他不答應。直到廣東的桂系要出兵打他，他才下了決心回粵驅逐桂系。現在他無意攻桂，孫中山怎樣敦促他，他總是推三阻四。直到桂軍要進攻廣東，才迫他順從孫的意旨，決心討伐桂系。
6月18日孫中山下令對廣西總攻擊。6月20日陳炯明出發到肇慶，26日孫發表命令，派陳炯明為援桂軍總司令。同一天，陳炳焜部將劉震寰響應粵軍，宣布獨立，這一來使得陳炳焜、莫榮新、韋榮昌等無所措手，匆匆忙忙地逃往潯州，粵軍遂不戰而克梧州。孫發表劉震寰為桂軍第一師師長。
陸榮廷並不重視梧州的陷落，他叫沈鴻英進攻莫德、三水，又叫林俊廷等迅速由高雷一帶北進。這是雙管齊下的軍事計畫，不但可以直接威脅廣州，而且可以截斷梧州粵軍的後路。可是沈鴻英看見形勢不利，就不肯接受陸的命令，他暗中請趙恆惕轉達陳炯明，願意宣布自治，履行以前的條約。陳炯明這時不敢相信他了，粵軍馬不停蹄地向廣西深入。北江粵軍一路由信都、賀縣包抄沈軍的後路。一路由英德、韶關向西進攻。從7月3日到8日，信都、陽山、連縣、連山都被粵軍收復。9日退往賀富山的沈軍將領黃自高、沈榮光等聯合推舉沈鴻英為「救桂軍總司令」，宣布廣西自治，脫離陸榮廷的關係，與廣東採取一致態度。
7月1日孫中山正式下令討伐陸榮廷，16日粵軍乘勝溯西江而上，克複潯州，且以破竹之勢佔領藤縣、容縣、北流、平南、貴縣。
這時候，桂北和桂西都起了變化：黔軍谷正倫、胡瑛兩旅沿盆江南下，唐繼堯舊部胡若愚、李友勛兩旅由迤南開進，李烈鈞所屬朱培德、楊益謙兩旅由湘西開到，都集中在桂西北一帶。為了統一指揮，唐繼堯、盧燾把他們的部隊撥歸李烈鈞指揮，因此李烈鈞號稱為「滇黔贛討陸聯軍總司令」，準備向桂林柳州兩面進攻。
6月27日粵軍師長鄧鏗、魏邦平聯名電請湖南出兵桂林，陳炯明也直接電請趙恆惕出兵。7月5日趙派謝國光為援桂軍總指揮，趙主張廣西問題和平解決，因此他電請陸榮廷自動讓出桂林，由湘軍進駐，湘軍對桂軍不採取敵對行動。陸榮廷在四面受敵的情勢下，勉強地接受了趙的主張，於是湘軍謝國光和羅先闓兩旅遂「和平佔領桂林」。
桂軍在大勢已去的情況下，將領們均紛紛通電和陸榮廷脫離關係。
沈鴻英軍宣布自治後，各地桂軍紛紛響應，7月12日桂軍旅長賁克昭在柳州自稱柳慶救桂軍總司令。14日桂軍統領秦步衢逐走了陳炳焜和桂林鎮守使李祥祿。自稱桂林救桂軍總司令。韋榮昌、劉達慶、韓采鳳在貴縣陷落後，也都宣言「自治」。
陸榮廷於7月16日通電下野，距孫中山下令討伐正好半個月。他下野後把政權交與沈鴻英，並令龍州鎮守使黃培桂移駐南寧，代理督軍、省長兩職，他自己偕同譚浩明由南寧逃往龍州。
北路粵軍認為沈鴻英的宣布自治是詐降，是拖刀之計，因為沈軍宣言與陸榮廷脫離關係，要求粵軍勿前進，而陸則把一切力量移交給沈，所以不接受沈的要求，繼續進攻。7月24日沈軍退出賀縣、富川。而這個時候，正是湘軍開進桂林。同時滇軍李烈鈞亦奉孫中山命將滇軍、黔軍、贛軍統一指揮。滇軍楊益謙、朱培德，黔軍谷正倫，贛軍彭程萬各部分途出擊，唐繼堯所部的滇軍先遣司令官胡若愚率部由湖南洪江經三江口直搗桂林、柳州，並以滇軍旅長李友勛部由貴州經獨山，進攻廣西慶遠。桂軍韋榮昌、林俊廷、劉達慶、劉炯宇、李祥祿等都退到柳州。
8月3日湘軍由桂林撤走，沈軍接收桂林。胡若愚會同粵軍第二軍旅長吳忠信及贛軍彭程萬等部圍攻桂軍。胡若愚奮