第三次攻城于九月五日凌晨三时开始。我军逼近城墙时，敌枪炮齐，较前次战斗更加猛烈。第七军奋勇队扑攻保安门，该处城墙较高，竹梯刚一架起，伤亡马上出现。
第四军在通湘门一带的遭遇也约略相同。第四军独立团一度潜至城脚，挂梯数具，官兵相继攀登，然而敌方机枪弹如雨下，登梯官兵悉被击毙，无一幸免。牺牲的惨烈，达于极点。此时军中忽然谣传刘峙师已攻入忠孝门，四、七两军闻讯大为振奋，益奋勇争先，死伤辄至整连整排，仍无入城之望。
这时蒋介石也感到硬攻无望，李宗仁随即下达命令停止攻击，各军暂退安全地区待命。
而我第八军何键、夏斗寅两师在嘉鱼渡江后，此时已迫近汉阳。九月五日，原与我军通声气的刘佐龙鄂军第二师正式声明附义，加入革命。刘佐龙就任国民革命军第十五军军长之职，从汉阳开始炮击查家墩吴佩孚的司令部。吴佩孚仓皇乘车北逃。自河南向武汉增援的吴军也被刘佐龙所挡住，在汉水中淹毙甚众，不敢渡河。刘佐龙部于九月六日占领汉阳，七日进占汉口。此时吴军悉数北撤，江面敌舰也顺流下驶，武昌之敌遂成瓮中之鳌，俯就擒只是时间问题了。
九月中旬，第七军和第一军第二师奉命加入江西战场,由第四、第十五军和第八军一部继续封锁围困武昌。十月八日，守军第三师师长吴俊卿率部投诚。十日，攻城部队在吴俊卿部接应下攻占武昌城，歼敌两万余人，生擒守城司令、第第二十五师师长陈嘉谟。
正当国民革命军席卷湖南、湖北的时候，吴佩孚军队随时面临着崩溃之际，孙传芳于八月二十五日在南京召开军事会议,决定从江苏、浙江、安徽调兵1o万进入江西,会同孙传芳驻江西部队两万余人进攻湖南、湖北；并且命令福建督理周荫人率部进攻广东，威胁国民革命军后方。这种情况下，国民革命军总司令部为达到占领江西的预定目标，决定对江西转取攻势。
九月上旬，国民革命军分三路进军江西。在赣南,由李济深指挥第二军第五师、第五军第十六第四十六团团和第十四军军(由独立第一师改编，赖世璜任军长)最先开始行动，攻占赣州后沿赣江北上，向吉安方向展进攻。
在赣西，由朱培德指挥第三军和第二军主力占领萍乡后，连克宜春、万载、分宜，在新喻(今新余)与孙军一部激战三昼夜占领该地后，第三军向高安、第二军主力向樟树方向进击。
在赣西北，由程潜指挥第六军和第一军第一师分别克修水、铜鼓，继占奉新和高安。九月十九日，第六军第十九师攻占南昌城。
孙传芳看到国民革命军节节胜利以后，急忙从南浔铁路(南昌－九江)沿线和樟树地区调兵反击。由奉新向南昌攻击前进的第第第十九师孤军苦战三日后，被迫于二十一日退出南昌。第二天，第十九师师得第六军第十七师的增援，再次攻入南昌，又遭到孙传芳部队优势兵力围攻，没办法与二十三日突围，撤向奉新地区。
在此期间，孙传芳将其在赣、闽的部队编组为5个方面军，并设司令部于九江,亲自坐镇指挥,计划以一路反攻南昌后，由高安方向进击长沙；一路由武宁越过九宫山攻取湖北通山；一路由武穴渡江攻阳新，在咸宁、蒲圻间截断武昌至长沙铁路，然后北上解救武昌。
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