吴佩孚的军队在贺胜桥被国民革命军大败后，残部退入武昌城，准备做最后的努力，据守武昌，而我军在八月三十日晚上前往武昌的途中稍事休息，第二天拂晓便急行军向武昌城追击前进。三十一日黄昏，第四军和第七两军的主力便全部抵达武昌城下。李宗仁于是马上决定趁着敌军喘息未定，马上进攻，准备一举拿下武昌。
因为第四军和第七两军大都到达后，立刻下令攻城。所以参战部队马上派出战士开始向民间征木梯，准备就绪以后，攻击马上开始，一队队战士呐喊着冲向城脚，援梯而上。
但是由于武昌城城墙非常的高，而且坚实无比，墙外还有有护城壕沟，水深没顶。可是我军所征的木梯又太短，距离城墙上端还有一段距离，即使战士们爬上梯子，仍无法登城。而敌人守城部队也已经早有准备，城上灯火通明，使我军在进攻的毫无隐蔽，一接近城墙，城上机关枪、手榴弹便一时齐。我方官兵前有坚壁，后有城壕，在敌人机枪俯射之下，伤亡极大。于是我军第一次攻城无功而罢。
九月一日晚，第四军和第七两军已全部抵达城下。刘峙率领的总预备队第一军第二师也已奉命前来增援，马上就可以到达。于是，我军便重行部署，仍由李宗仁任攻城总指挥，陈可钰任副总指挥，准备作第二次攻城。
此次攻城任务的分配是：第七军胡宗铎部任中和们、保安门、望山门的攻击。右与第四军联络，左则警戒长江江面。
第四军任忠孝门、宾阳门、通湘门的攻击。左与第七军联络，右则警戒沙湖方面。
第一军刘峙师到达时，应由洪山、徐家棚向武胜门前进，并接替第四军忠孝门防地。
炮兵则占领洪山阵地，俾步兵爬城时，轰击城上守军。
攻城主要工具则责令工兵和政治部购集大批粗大的毛竹竿，每枝长约二丈，重百余斤，用两根接起，扎成一长约三、四丈的竹梯。攻城时以奋勇队先进。奋勇队以每十二人组成的小队为单位，每小队抬长梯一具。
第二次大规模攻城于九月三日晨三时开始。先由炮兵以猛烈炮火轰射城上守军，然后奋勇队携带竹梯蚁开始向上攀爬，不料城内敌人和楚望台、蛇山、龟山上所设置的敌军山、野炮和江中敌舰枪炮一时齐，火力非常猛烈。我军伤亡很大而且功效不大，再加上竹梯非常的笨重，而武昌城墙墙高水深，我攻城官兵虽奋勇异常，然而有的竹梯尚未架牢，官兵已全部牺牲。攻击一时陷入困难，但是好在我军在下游已攻占鄂城，第八军自嘉鱼渡江后，也已逼近汉口、汉阳；驻汉口的鄂军第二师师长刘佐龙还和我军暗通款曲，愿意投诚。如过这样的话是吴佩孚的军队便要开始守孤城了，，内无粮草，外无救兵，日久必然生内变。因此，三日早上八时我军停止攻击后，便不再作硬攻的打算。
吴佩孚此时也另作固守武汉三镇的准备。派第八师师长刘玉春为守备军总可令、陈嘉谟为武汉防御总司令，二人同驻武昌城内，据城固守待援。而吴佩孚本人则坐镇汉口，调度由北南下的援军。
九月三日晚蒋介石偕白崇禧、加仑、唐生智一行抵达武昌城南的余家湾车站，马上召集紧急攻城会议。开会时制定了新的作战部署。第三次武昌攻城，仍由李宗仁任攻城司令，陈可钰任副司令。一切部署仍按第二次攻城计划实行。蒋总可令另调第一军刘峙师接替第四军在忠孝门的防务。并恳赏登上城墙的，官长二百元，士兵一百元，最先登上的部队三万元。登城的准备完毕时，号兵吹集合号，士兵齐呼“革命万岁”。奋勇队的编制如前。前锋部队在奋勇队后，取五十米至百米距离齐头并进。前锋都携带短枪、手榴弹以便爬城。