3月27日占领长沙。但北京政府却任命张敬尧为湖南督军兼署省长。而曹锟只获得一块“一等大绶宝光嘉禾章”，吴佩孚得了一块“二等大绶宝光嘉禾章”，以资鼓励。并有消息说段祺瑞拟以徐树铮代替曹锟为直隶督军。湖南的胜利没让吴佩孚当湖南督军，反而要把已得的地盘、职位让出来。曹锟为此极其不满，4月4日电辞两湖宣抚使，请假“养疴”。吴佩孚以饷械供应不及也按兵不动。

为分化直系，6月3日，段祺瑞授吴佩孚“孚威将军”称号，以拆曹锟的台。此次曹锟虽然主战，但不愿亲自出马。北京政府在6月20日特派吴佩孚为援粤军副司令。8月7日，吴佩孚在曹锟支持下致电江苏督军李纯，痛斥“武力统一”，指责安福国会。21日又致电冯国璋，要他颁发罢战令。

与他相配合，曹锟则接连不断地向北京政府催索欠饷。28日，段祺瑞召集主战派密议对付曹、吴办法，决定催派奉系、皖系的军队前进，维持张敬尧的湘督地位。之后，吴佩孚连发停战通电，博得一片赞扬声。为壮大反段声势，9月26日，发表由吴佩孚起草，有南北双方将领签名的通电，要冯国璋颁发停战命令。

 民国八年(1919年)秋冬之际，在曹锟串联下，直系的河北、江苏、湖北、江西四督和奉系的东三省结成反皖同盟。12月28日冯国璋病死，曹锟成了直系首领。吴佩孚因打下的地盘被皖系张敬尧所夺，乃决定罢战主和，并与南军通款携手。是年11月28日，吴佩孚与陆荣廷、莫荣新、谭浩明、谭延闿等，在衡阳会议上组织所谓“救国同盟军”。

民国九年(1920年)1月17日，吴佩孚以前方经济困穷，官兵思归为 由，要求撤防北归。以后又多次发电，措词也越来越激烈。段祺瑞为阻止吴佩孚军北撤，强行撤换河南督军赵倜，改派其妻弟吴光新。吴佩孚通电反对。他不管北京政府批准与否，在3月上旬派人将700余名直军家属送回北方，并电请张敬尧来接收直军防地。

5月25日，吴佩孚率军全部北撤，31日到达汉口。6月7日，吴佩孚到达郑州，将部队主力布置在京汉铁路沿线。13日，吴佩孚又电反皖的八省督军，建议召开国民大会解决一切问题。奉军为策应直军，也将部队零星开进关内。

民国十年(1921年)4月14日，河南成慎、孙会友在彰德起事反对赵倜，吴佩孚本来支持倒赵，但赵倜勾结张作霖，张作霖迫曹锟，吴不得已出兵，18日平定了彰德之事。4月27日，曹锟、张作霖、吴佩孚等北洋将领联名通电反对广州选举总统。

7月间，因湖北督军王占元只顾私囊，激起兵变，湖南、四川出兵征讨，29日湘鄂战事开始，湖北部队节节败退，王占元向吴佩孚请援，吴令第二十五师师长萧耀南为“援鄂总司令”，30日到达汉口，在刘家庙守侯不前，坐视王占元兵败。

到民国十年(1921年)底，经过一年多的扩军练兵，吴佩孚已拥有十余万兵力。同年北洋军政府任命吴佩孚为两湖巡阅使，率大军南下平息两湖战争。此时吴佩孚的官职已与曹锟相当，势力日渐坐大。此间，直奉两派争夺中央政权、势力范围的斗争日趋激烈。

直系军阀先占直鲁豫地区、夺取了江苏、陕西地盘，后吴佩孚又夺得两湖，直系显然占有了中国的半壁河山。直皖战争后张作霖在关外的势力得到迅猛的发展。