第二次直奉戰爭發生了一件驚天動地的事，就是馮玉祥倒戈，使直軍慘敗。細說馮的倒戈，不能不回溯第一次直奉戰爭。
第一次直奉戰爭，馮玉祥有不少的貢獻，因為他率軍從陝西向河南急進，有助於解決趙倜，論功行賞，他坐上了河南督軍的寶座。然而他一入開封，就解決了寶德全。寶德全是趙倜下面的師長，暗中接受吳佩孚的命令，維持開封的治安。吳令寶幫辦河南軍務。吳佩孚聽到寶被殺的消息，極為震動，對馮大感不滿，因此撤了馮的河南督軍職務。馮聽到這個消息，就找張紹曾和張廷鍔想辦法，兩張當時對馮印象不錯。很想替馮緩頰，但知道吳在盛怒中極難轉圜，遂聯合拍電向曹陳情，曹乃打電報給吳著馮玉祥晉京。馮入京後，曹遂發表馮為陸軍檢閱使，仍兼十一師師長，馮雖失了河南督軍，卻換了一個檢閱使，總算不錯了。
曹錕賄選前，要先迫黎元洪下台。擁曹派中積極分子遂由馮玉祥打第一陣，向黎元洪索討軍餉，陸軍軍官天天包圍總統府，包圍國務院，黎的離去主要是受不了軍隊逼宮，而軍隊的主使者就是馮玉祥。
所以有人說曹錕賄選的三大功臣，一是馮玉祥，二是王承斌，三是吳景濂。
曹錕就任總統後，馮以功高漸露不遜的態度。當時國務總理尚未產生，國務院秘書長張廷鍔擔任府院之間聯繫。農曆年後還沒有過元宵節，一天馮玉祥找到張廷鍔，他就：「直卿（張廷鍔的字）大哥，請陪我去見總統。」張廷鍔以為他是禮貌上的晉謁，就陪了去見曹。怎知見到曹後，馮鄭而重之地說：「初一這天，總統府的衛隊把士兵打了，總統知不知道？如果總統知而不辦，是總統護短；如果總統不知道，是被人蒙蔽。」馮這話一說，張廷鍔吃了一驚，這豈是一個軍人對總統講話的態度。曹錕雖是布販出身，究竟幹了不少的重要職務，見過的世面不為不廣，何況現在已是總統，他在馮報告時本是和藹可親，待馮的話說完，他眼睛一睜，端正而坐向馮說：「煥章，初一總統衛隊把士兵打了，你們身為高級長官，為何不徹底追究懲辦肇事的不良分子，我是總統，這種小事情還要我來處理嗎？我幾時對你們說情維護過總統府的衛隊？」馮碰了一個大釘子，為之啞口無言，張廷鍔只好打圓場說：「總統的指示我們立刻去辦，煥章是總統的部下，對總統就像對父親一樣，言語可能過激，請總統原宥。」由此可見馮的態度是相當桀驁。
四照堂點將後，馮玉祥便另有用心。他要求先發餉後才能開拔，吳聽了大為震怒，吳說：「兵臨城下，難道不發餉就不能打仗？王懋宣（王懷慶，十三師長，討逆軍第二軍總司令）並沒有來要餉呀！」馮部還要求多撥車輛，吳允撥40輛。馮玉祥則採用步步為營的策略，自北京至前線拉成一條塔形長線，前方只有疏疏落落的幾個斥候兵，愈到後方兵力愈厚。
事實上，馮玉祥已暗中和奉張有了秘密聯繫，奉軍因為已暗中搭上馮玉祥，因此軍事上並不如何積極。自9月4日響應浙盧通電「率兵入關」後，至9月15日始向朝陽方面進迫，守朝陽這一方面的直軍是王懷慶部，還有毅軍的米振標部為輔。奉軍攻入朝陽後亦未疾進。
至於直軍方面，第一路出山海關的，為直軍主力，彭壽莘、董政國、王維城都是吳佩孚手下的大將。第二路王懷慶部是三路中最弱一環。第三路出古北口，由馮部張之江、李鳴鐘、鹿鍾麟等擔任。孫岳代理京畿警備總司令，曹銳為軍需總監。
第二次直奉戰爭，雖然雙方各出動20餘萬大軍，可是戰場上的戰鬥並不激烈，因為奉張已和馮玉祥暗通聲氣，而馮玉祥則拖延軍機，坐待時間。當吳佩孚在北京坐鎮時，馮玉祥自然不敢動手，只派劉汝明等暗中調查吳軍開赴前線的確實數字，以待吳軍全部調往前線。
朝陽失陷後，吳佩孚把第二路軍前敵總指揮劉富有和副總指揮龔漢治撤換，派陶經武為前敵總指揮，張林為副總指揮，劉富有的獨立旅長亦撤除，改以崔維藩繼任。
奉軍始終采攻勢，不斷派飛機向山海關投彈，直軍則奉令采守勢。吳佩孚的錦囊妙計是暗調渤海艦隊集中秦皇島，用海軍進攻葫蘆島，另以奇兵繞海道由營口登陸直搗瀋陽。所以他安坐北京城內，在四照堂從容不迫，飲酒賦詩。
然而前方軍情並不利於直軍，加以曹錕左右嬖倖，對於吳佩孚在京，有芒刺在背之感，所以慫恿曹錕催促吳上前線指揮軍事。曹的左右說：「如果在北京城內做總司令，誰也會做啊！」
逼使吳佩孚上前線，當然不是曹錕下面的反吳派，而是前線戰況的不利，加上海軍突襲的計畫受了阻礙，吳所料不到的，是渤海司令溫樹德並不太為吳賣力。於是吳派討逆軍副總司令王承斌於10月3日率後路援軍馳抵古北口，代行總司令職權，以對抗來攻的奉軍李景林部。然而這一遭吳又錯了，因為王承斌實際早和馮玉祥暗中聯結，他已參加倒吳派，自然不會在前線打硬仗了。
首先倒戈的直軍是把守九門口的第十三混成旅旅長馮玉榮，他所部不戰而退。吳佩孚這才於10月11日晚9時，乘坐討逆軍總司令專車，由北京正陽門出發，直馳山海關。討逆軍總部人員隨行，還有外國觀戰武官和新聞記者100餘人隨車前往，聲勢之浩大，在民國初年內戰場面中，是絕無僅有的一次。
當吳佩孚上前線時，也正是北京城內謠言滿天飛的時候，前方戰報多不利於直軍，有傳第一軍司令彭壽莘陣亡，有傳某軍嘩變，可是這都是不可靠的消息。
13年10月12日上午4時半，吳佩孚的專車抵達山海關，停靠於長城牆傍，吳佩孚即率幕僚和衛兵急馳前線，登長城視察戰況。這時直奉兩軍激烈鏖戰，隆隆大炮震動大地，硝煙冉冉上升。
吳佩孚上前線的消息，遍傳直軍，對軍心士氣有極大的鼓舞，而通奉的馮玉榮聽說吳已到達前線，遂畏罪自殺。吳遂直接調遣十三混成旅，另築陣地穩住了陣腳。
討逆軍總部在吳親赴前線後，遂設於吳的專車上。吳總部的直屬部隊則張營帳於車站內。吳每天早起偕同參謀長以下僚屬四齣視察，有時則乘坐渤海艦隊司令官溫樹德所率領之旗艦游弋海上，指揮海軍炮擊葫蘆島。只是因為海軍不夠配合，所以不能收奇襲之效。於是改變作戰計畫，傾其全力對付奉軍右翼，令後援軍總司令張福來率重兵恢複狹隘的九門口，張福來軍經過激烈戰爭，使榆關的戰況漸趨有利。
奉軍在秦皇島上空展開空襲，奉軍飛機四架、七架的編隊，不斷盤旋轟炸，但損害並不嚴重。奉軍之所以向秦皇島空襲，因為秦皇島是直方的海軍集中地，當時在秦皇島海面停泊了不少艦隊，計有直軍的渤海艦隊六艘及運送海陸軍的運輸船20餘艘，此外還有外國軍艦20餘艘，舷舵相望，桅檣林立。岸上則大軍雲集，往來緊張。
吳在前線督戰時，對於馮玉祥的行動頗為注意。馮本人在懷柔按兵不動，有坐觀成敗之勢，吳命參謀長張方嚴電催各軍急赴前線，張給馮玉祥一電，為了加強語氣所以在電文後加了一句：「大局轉危為安賴斯一舉。」這本來是普通的加強語氣句子，可是在微妙的時候，這句話就有了問題。馮玉祥雖然已和奉張暗通款曲，但他確有坐觀成敗之意，他要看直軍有了敗兆才敢動手。吳上前線後，馮是猶豫的，他怕吳在前線打了勝仗，他一發動，吳率師回京平亂，他就完了。所以他在待機而動，所得情報來自直軍總部的，是勝利在望；來自日方的，則謂直軍不利，前線危急。當他收到吳的參謀長來電催促進兵時，他認為直軍失敗的可能性增大了，因此乃下了決心「倒戈」。移後方作前方向北京回師，在吳佩孚後方放了一把火。
13年10月23日的傍晚馮玉祥率軍退出陣線，回師北京，直奉戰場形勢大為改變。
24日晨，吳佩孚尚不知後方突變，他好整以暇地率僚屬赴九門口督戰，直軍前線士氣轉旺，奉軍攻勢曾受阻遏，戰局頗有轉機。中午時分，吳佩孚的日籍顧問岡野增次郎先後接到來自北京和天津打來的最緊急電報，內容大同小異，均言「討逆軍第三軍司令馮玉祥等於二十三日下午六時退出戰場，未經槍戰即攻入北京，發動政變，曹錕總統已失自由，北京情況不明，醞釀巨變。」電報中所列參加政變人士均為直系巨頭，包括馮玉祥、王承斌、王懷慶、胡景翼、孫岳等。
岡野增次郎接到這些電報，立即往見吳的紅人、總部政務處長白堅武，把電報給白看。當時情報非常混亂，謠言滿天飛，所以白堅武見到這幾份電報，頗為懷疑。他認為馮玉祥叛變是可能的，但是叛變的陣容如此大，而且這些人各有各的背景和打算，似乎不可能結合在一起，因此判斷這些情報靠不住。白堅武的政治警覺性實在不夠高，岡野見白堅持己見，所以也不和白爭辯。
吳佩孚從戰線上回到秦皇島總部，岡野乃把這些電報呈請吳核閱，同時註明某電是日本公使館所發，某電是北京日本守備隊所發，某電是日本天津駐屯軍司令部的公報，因此可靠性非常確實。