李烈钧是第一个被免职的，他首先通电下野，然后就到上海去了。这时候，孙中山正在香港，寻求日本对其北伐方略的支持。
6月29日，孙中山回到上海，发现各方对北伐竟毫无准备，立即召开了一次军事会议，要求陈其美在上海独立，章梓在南京起义，并动员李烈钧在江西行动。
孙中山还派遣了亲信朱卓文去活动黄兴一手打造的第8师，因为该师高层并不赞成北伐。考虑到该师师长陈之骥是冯国璋的女婿，不能信任，孙中山遂让朱卓文带着2万元经费前往南京，“运动第八师的几个营、连长，叫他们杀了师长、旅长后宣布独立”。
首先发难的是李烈钧，他先是从上海返回江西，秘密召集旧部做好部署之后，于7月12日起兵占领了湖口炮台，并于13日成立江西讨袁军，宣布江西独立，孙中山期待已久的二次革命终于爆发。这场战争，因为主战场在江西和南京，故也称作“赣宁之役”。
朱卓文的活动同样成效卓著，在2万元经费及“杀了师长、旅长后自为”的煽动下，南京第八师的中下级军官情绪极不稳定，无不跃跃欲试，以至于到了13日江西独立当天，该师旅长王孝缜、黄恺元不得不赶赴上海向黄兴报告，表示为了防止自相残杀，高层不得不同意起兵北伐。但两位旅长提出了条件：黄兴亲赴南京担纲讨袁军总司令，行动期间不能让孙中山到南京去。
面对如此局面，黄兴除了接受别无选择。他于14日赶到南京，将驻在那里的第一师和第八师整编成讨袁军，并在杀掉几个坚决反对北伐的军官之后，成功胁迫江苏都督程德全宣布独立。不过程德全第二天就偷偷跑到上海去了，并电告袁世凯，说这一切都是黄兴他们干的，和自己没关系。
总的来说，革命形势一片大好。7月17日，柏文蔚宣布安徽独立；第二天，陈其美宣布上海独立，胡汉民和陈炯明联合宣布广东独立；7月20日，陆军十四师师长许崇智逼迫福建都督孙道仁宣布独立。独立之外，各方还都有通电讨袁。
袁世凯当然要出兵讨伐，更何况当时的舆论对他非常有利，大家多数认为中央政府平定叛乱天经地义，也有人把这次征伐比作清初的康熙平定三藩之乱，觉得是个统一全国的机会。
事实上袁世凯早有部署。早在上一年秋天，黎元洪被湖北革命党人搞得焦头烂额时，就曾请中央政府派兵援助，袁世凯派了些北洋军过去，只是人数有限。到了1913年4月，湖北局势越发不稳，群英会、改进团之类的暴动一个接一个，黎元洪只好再请中央派兵，这一次袁世凯让李纯派了一个团过去，帮黎元洪稳住了局面。所以当5月中旬之后，南北战争眼看已到不可避免之时，黎元洪感恩图报，敞开大门任由袁世凯派兵南下。到月底，湖北已经聚集了2万多名北洋军，很方便攻打江西和湖南。
有湖北的配合，其它都好办。于是袁世凯分兵三路，任命陆军第一师师长段芝贵为第1军军长兼江西宣抚使，率领第二师师长王占元、第六师师长李纯进攻江西；任命直隶都督冯国璋为第二军军长兼江淮宣抚使，率领第七师师长雷震春、辫帅张勋攻打南京；任命豫鄂皖边区剿匪督办倪嗣冲为总指挥，抄袭柏文蔚讨袁军后路。
平心而论，双方实力太过悬殊，这仗根本没法打。7月22日，江苏讨袁军在徐州地区与冯国璋北洋第二军和张勋武卫前军会战失利，退守南京；7月25日，北洋军攻陷湖口要塞，江西门户大开，革命士气很受打击。
就在这一天，湖南都督谭延闿宣布独立，并派兵前往江西支援。谭延闿并非真心讨袁，更多地还是借此机会把革命党控制的军队调出长沙派往江西，在巩固自己统治的同时还能落个支援革命的名声，算盘打得实在是精。
广东方面胡汉民和陈炯明倒是真心想出兵救援李烈钧，怎奈广西都督陆荣廷和驻扎在粤北的巡防营统领龙济光都心向中央，加上广东军界被袁世凯收买的将领不在少数，所以胡汉民他们根本不敢轻举妄动。
陈炯明并不灰心，他致电云南都督蔡锷希望能起兵相助。蔡锷复电说：“现在以保土安民、维持秩序、力主镇静为第一义，并恳致电赣中释嫌罢兵，无以国家为孤注。”
陈炯明接电后好不失望，但很快又有了新办法，他派人去上海请了岑春煊来，希望利用他在两广的强大影响力来化解反对派的敌意，毕竟陆荣廷、龙济光等当初都是岑老一手提拔起来的，按说应该给这个面子。可惜岑春煊早已不复当年的权势，而且还是袁世凯的死对头，就算面子再大也没人敢买，这样广东就算是被套牢在了那里，动弹不得。
至于孙中山他们寄予厚望的西南四省，广西自不必说，云南都督蔡锷更是对国民党挑起战事极为不满，他曾公开声明道：“查宋案应以法律为制裁，故审判之结果如何，自有法律判决……试问我国现势，弱息仅存，邦人君子方将戮力同心，相与救亡之不暇，岂堪同室操戈，自召分裂……万一有人发难，当视为全国公敌，锷等才力纵薄，必不忍艰难缔造之民国，破坏于少数佥壬（无耻小人）之手也。”
贵州都督唐继尧是蔡锷的老部下，自然以蔡锷的态度为自己的态度。四川那边，自保路运动后就没安宁过，本人心思定，况且都督胡景伊是袁世凯的人，就算愿意出兵，又如何肯帮孙中山？所以即使后来第三师师长熊克武组织了讨袁军并在重庆宣布独立，但基本没什么影响，更成不了气候。
最可气的应该是浙江，都督朱瑞本是革命党人，但他是光复会会员，在陈其美派蒋介石刺杀光复会领袖陶成章之后，他就跟同盟会结下了大梁子，恨不得起兵帮着袁世凯平叛，哪里还会帮国民党人？
所以虽说是南北战争，南方其实真正只有三个省在拼命。如此的孤立无援，各路讨袁军自然是举步维艰。7月28日，陈其美率蒋介石、钮永健等屡次攻打江南制造局未果，惨败而逃。黄兴更惨，眼看南京支持不住，他也是病急乱投医，先是找到五国银行团的代表，希望以承认善后大借款来换取援助，洋人很客气，没有说你承不承认都没关系，但还是拒绝了他。
随后黄兴又给忠于清室的张勋发了个电报，说袁世凯本是清朝叛逆，人人皆可诛之，号召辫帅倒戈。
黄兴这个电报属于有的放矢。原来以溥伟、刘廷琛等为骨干的宗社党成员在青岛经过长时间的策划、联络，已经拉拢了一定的军事力量，主力正是盘踞在徐州、兖州一带的张勋的定武军和驻扬州一带的徐宝山的第二军。另外，还有山东兖州镇守使田中玉部和驻山东的陆军第五师张怀芝部中部分同情复辟势力的官兵，据说东北的张作霖对溥伟他们也有所承诺。另外溥伟还派了专人去联络冯国璋，以老冯对大清朝的忠诚，其态度最后还真得很难说。
有了这些力量，溥伟等就决定在这年的4月7日起事，可临近4月7日的时候，田中玉把事情报告给了袁世凯。
田中玉是老北洋，之所以同意反袁复清，完全是因为他与张勋的部分军队同驻兖州，迫于张勋的压力而不得不从。眼看时间临近，田中玉不再犹豫，选择了告密，袁世凯得知后大惊，赶紧派阮忠枢前往徐州，劝说张勋放弃起兵。阮忠枢和张勋从小起关系就极好，并结为兄弟，张勋不仅管阮忠枢叫大哥，而且真把他当做亲哥哥，因为阮救过他的命。现在既然大哥开口相劝了，他也就只好作罢。当然还有个更重要的原因是，袁世凯此时已做了周密的部署，张勋若真要起兵，将会毫无胜算。张勋既已重回了袁世凯的怀抱，哪里还肯受黄兴的离间？只咬牙切齿地说：“老子以前只知道大清朝，现在只知道袁总统！”倒是打得更凶了。
黄兴无奈，于7月29日召集了一个军事会议，表示要死战到底，誓与南京共存亡！可不知道怎么回事，第二天晚上他就上了一艘日本运煤船，悄悄离开了南京。带来的后果是，另几位高级将领洪承点、冷遹等，也通过各自的渠道四散而逃。
——黄兴先是跑到上海，找到了岑春煊。因为别有用心的日本人原计划在促成中国南方四省独立后，扶持一个新政权，建都南京，以岑春煊为总统。这事黄兴知道，所以他就想请岑先出来当全国讨袁军大元帅。从后来抗日战争时期的表现来看，岑春煊这人大事绝不糊涂，所以他此时断然拒绝了黄兴的邀请，确实一点也不意外。
话说黄兴这些人前脚刚走，南京这边，代理江苏民政长蔡寅、第8师师长陈之骥和代理一师师长周应时等人就通电取消了独立。8月2日，冯国璋所部攻占蚌埠，安徽告急，紧接着柏文蔚手下的胡万泰师长收了袁世凯的钱之后，起兵攻打都督府，赶跑柏文蔚后，同样宣布取消独立。
袁世凯这一次是铁了心要打破地方割据，他严令手下的大将们，对取消独立的军队，一律缴械，并枪毙其首领，胆敢不缴械者，通通作为叛军消灭之，决不允许心慈手软。
南京城里的大人物跑得跑降得降，这样就给小人物们留出了舞台，新的主角是个叫何海鸣的记者，也是后来鸳鸯蝴蝶派的重要作家，但他此时的身份，却是讨袁军总司令，继承的是黄兴留下来的职位。
何海鸣的总司令是第八师部分士兵推选出来的，走马上任之后，他干的第一件事就是宣布江苏重新独立。这一天是8月11日，已经与北洋军达成投降协议的陈之骥，正好去江北等待迎接岳父冯国璋，他哪里知道，这一去，一下子可就回不来了。
另一方面，8月13日，龙济光率领巡防营攻入广州城，广东随即取消独立，好在胡汉民、陈炯明都跑掉了；没过几天，李纯率军攻克南昌，江西也落入袁世凯手中。李烈钧等人跑到长沙，虽然谭延闿见势头不对早已宣布取消独立，但还是暗中安排李烈钧他们去了日本，算是保住了命。
相对来说蒋翊武就没那么幸运，他没跟着李烈钧去长沙，反而跑去了广西，结果被陆荣廷抓住。陆荣廷问袁世凯该怎么处理，袁世凯就问黎元洪该如何处理，黎元洪坚决要求诛杀乱党，结果蒋翊武就被杀了。当然这是后话，在此不提。
柏文蔚要更顽强一些，他被人从安徽赶出来后，带了1000多人来到南京，本打算合力讨袁，谁知和何海鸣及其团队成员张尧卿、韩恢等人因为指挥权之类的原因发生不和，只好愤然离去。令人意想不到的是，柏文蔚带来的士兵，只有少部分跟着他走，大部分人被城内的革命氛围所感染，都选择了留下来，自愿参加南京保卫战。
南京保卫战打得极其惨烈。团结在何海鸣他们周围的士兵其实只有2000多人，但战斗力相当恐怖，因为这些人是真正为了信仰和理想而打仗，所以纵然张勋的辫子军打得很努力，人数上更占有绝对优势，却就是打不下来。当然，在一定程度上，我们也不能不感慨当年朱元璋修筑的南京城是如此的固若金汤。
不过到了8月底，战况发生了变化，冯国璋、雷震春的军队相继开到，和张勋会合，再加上之前投降过去的一些南方部队，攻城一方实力大增，这仗就没法打了。但即使如此，何海鸣他们还是咬牙坚持着，绝不退缩。直到9月1日凌晨，在北洋几路大军发动总攻的同时，张勋仿效曾国荃攻克南京的故智，派出一队辫子兵在朝阳门一带挖了条地道，用炸药把城墙炸出个两丈多的口子，这才终于破城而入。
南京攻坚战，北洋军方面表现得最彪悍的，毫无疑问是张勋。一旦城破，张勋履行了对部下的承诺，任凭他们奸淫掳掠三天。辫子兵一点不比当初曾国荃的湘军仁慈，他们的残暴，使得南京城再一次化为人间地狱。
面对来自四面八方的批评之声，张勋居然如此辩解：“诸军巷战，统将专事杀敌，间有一二不法军人趁匪军抢劫之余，见物辄取，固所难免。”
袁世凯此时很头疼，倒不是为了辫子军的胡作非为，而是关于江苏都督的任命。以江苏之重，本来袁是打算让冯国璋担此大任的，可这一次，张勋打得实在是太凶悍了，况且攻城之前，冯国璋还和张勋达成了“先攻入城者为都督”的君子协议。大家都是北洋的人，作为老大，袁世凯也不好太厚此薄彼，便只好任命张勋当了江苏都督，而让冯国璋仍回直隶。
张勋当上都督之后，立即开始践行他的理想，整个南京一下子仿佛回到了清朝。他先是把从前总督衙门的吹鼓手和炮手都找了回来，每天开吹三次，鸣炮三次；接着恢复了跪拜礼，并规定下级官员参见“大帅”，必须照前清那样先递手本，自称“卑职”。另外，都督府门前的民国五色国旗换成了红旗，上书一个斗大的“张”字，军营里挂的，更是清一色红底白边的蜈蚣旗，一如前朝，军官穿的也全是清朝的蓝色制服。至于辫子，那是大清朝的象征，更是怠慢不得。张勋自己以身作则地留着，别人自然不敢不留，可是很多人之前已经剪了，这样就带活了一个新兴行业——假辫子的制作与买卖。
前清官场的一切随之死灰复燃，像什么知县、知府、道台、总办等官名重新出现，光南京城内就有一个知府——“江宁府杨”和两个知县——“江宁县左”和“上元县沈”。总之，张勋以一己之力，硬是把民国的江苏都督，干成了前清的两江总督，而且干得不亦乐乎。
所有这些，袁世凯都假装不知，直到外交团大惑不解地质问南京城为什么不挂民国国旗，他才给张勋发了个电报。这样到了9月17日，城里面才开始出现章太炎所设计的五色国旗，但其它方面，仍然一如从前。
不过张勋的好景不长，也怪他手下的辫子兵，在抢劫的时候误把三个日本人当成中国人给杀了。这还了得？日方通过外交渠道向北京政府提出最严重抗议，日本军方甚至扬言要出兵报复，一番外交交涉之后，除赔偿之外，最后是张勋亲自到日本驻南京领事馆道歉，才算摆平了这场风波。但外交团并不善罢甘休，公开表示对张勋信不过，要求北京政府将之撤换。
袁世凯善于把坏事变好事，马上以此为借口让张勋离开南京去当长江巡阅使。这是明升暗贬的招数，张勋当然不愿意，奈何国际压力太大，他也不得不屈服，只好在拿到袁世凯给的50万元开拔费后，带着大队人马前往徐州上任去了。这样，江苏都督终于还是落到了冯国璋手中，而腾出来的直隶都督，袁世凯安排给了赵秉钧。至于新打下来的其它几省，倪嗣冲当了安徽都督，龙济光当了广东都督，李纯被任命为江西都督。
至此，国民党所发动的二次革命，以大败亏输而告一段落，国民党控制的江西、安徽、广东三省，加上南京，到此已尽在袁世凯掌握之中；而之前附和国民党的湖南、福建则早已先后宣布取消独立，向北京政府输诚；四川的熊克武最干脆，直接宣布解职下野了事。
最可悲的是，国民党在崇高理想之下的所作所为，遭到多数国人的反对，国民党因此得到一个恶谥：“暴民专制”；甚至有人指责他们以革命的名义绑架了全国人民，但实质上只不过是为了权力之争，所谓“二次革命”，根本不配称之为革命。
二次革命的主要参与者全部受到通缉，其中黄兴、陈其美、钮永建、何海鸣、岑春煊五人被指为宁沪倡乱首魁，孙中山、张继、李烈钧、柏文蔚、胡汉民、陈炯明等亦在通缉之列。最后的结果是，除岑春煊、何海鸣流亡南洋之外，其他人全部跑去了日本，以图东山再起。