陳廉伯聞訊大怒，於8月12日指示全市商店總罷市，要挾蔣介石立即釋放哈佛號，併發還軍械。14日，陳廉伯出動兩千多名團丁圍攻孫中山大元帥府，蓄意擴大事態。
後經查明，哈佛號只是被租來的商船，因此從船上扣押的物品，除武器之外，其餘貨品，如洋釘、香料等非違禁品，革命政府按國際法於18日發還，並將哈佛號釋放。
但陳廉伯並不就此善罷甘休，跟着又策劃了商人罷市。8月18日，銀行業罷市。19日，孫中山派代表攜親筆信到商團總部，揭發陳廉伯企圖利用商團“顛覆政府”的陰謀，勸告商團不要附和叛逆，聽信謠言，以免鑄成大錯。但商團成員不聽勸告，一意孤行。20日，廖仲愷下令通緝陳廉伯，以達殺雞儆猴的目的。
陳廉伯立即向英帝國主義尋求庇護。28日，英國派出9艘軍艦，集中廣州白鵝潭水域，公開進行恫嚇。孫中山於是向英國麥克唐納政府提出強烈抗議，事態暫時得以緩和。
在此時，江浙戰爭正在進行，第二次奉直戰爭也即將爆發。早在1920年，孫中山就與奉系軍閥張作霖和浙江的皖系軍閥盧永祥結成了反直三角大同盟。孫中山迫於廣州處境的困難，準備乘此機會將大本營由廣州移往韶關，決心“寧棄廣州爲破釜沉舟之北伐”，把商團事件交給胡漢民、汪精衛處理。9月16日，第二次直奉戰爭爆發，孫中山即於18日發表宣言，宣佈第二次北伐。10月9日，孫中山考慮到黃埔軍校和蔣介石的安全，特於韶關前線密電蔣介石，要蔣棄黃埔於不顧。
但是，蔣介石對形勢卻有自己的估計，認爲此時不宜北伐，廣州是革命根據地，辛辛苦苦才得以建立，不應輕易放棄，建議孫中山回師廣州，堅決鎮壓叛亂。
10月7日，蘇聯援助的一船軍械運抵廣州，其中有山炮、野炮、輕重機槍及彈藥。孫中山從韶關電告蔣介石，命由蔣全權處理，蔣迅即將其發放給黃埔師生，解決了黃埔學生軍的槍械困難。
此時，商團方面趁孫中山督師北上、廣州軍力單薄之時，再度興風作浪。10月9日，商團煽動了全省第二次大規模的總罷市，代理大元帥胡漢民仍然堅持妥協立場，與商團交涉，答應翌日以20萬元作爲交換條件，發還商團槍械四千支。
10月10日，剛好是“雙十節”，軍校舉行慶祝典禮，由總教官何應欽擔任指揮，在小雨中舉行了閱兵式。下午，軍校學生和廣州各界代表共五千人在市區遊行，歡慶節日。3時左右，當遊行隊伍經過省河河岸的西壕時，商團人員突然向遊行隊伍開槍，軍校學生當場死亡20多人，羣衆死傷無數。商團團丁還將死者胸腹剖開，挖出心臟肚腸示衆，極盡酷虐之能事。
11日，他們築起炮臺，封鎖市區，遍貼“驅逐孫文”、“打倒孫政府”等反動標語，對政府公然誣衊攻擊，並號召全市商人罷市，在市區出動商團武裝部隊，大有與廣州政府一爭雌雄之勢。
蔣介石連連向韶關大本營告急，在密電中提出“嚴辦商團”的主張，並再三電請孫中山回師平亂：“中正料不久逆敵必來反攻韶關。各軍非先準備南下，擊滅逆敵，斷難北伐。中正當死守長洲，盡我職務。尚請先生臨機立斷，勿再以北伐爲可能，而致猶豫延誤。”
至13日，廣州已危在旦夕，孫中山在國民黨左派和中國的支持下，終於下定決心回師平叛，即令吳鐵城率警衛軍自韶關急速回省，汀軍三千人也開撥回來。14日，孫中山下達手令，委蔣介石以平定商團之全權：“茲爲應付廣州臨時事變，未平定期內，所有黃博陸軍軍官學校、飛機隊、甲車隊、工團軍、農民自衛軍、陸軍講武學校滇軍幹部學校、兵工廠衛隊、警衛軍統歸蔣中正指揮，以廖仲愷爲監察，譚平山副之。”
蔣介石任此要職，將軍校日常事務託付給切列潘諾夫之後，密令軍校第二、三隊學生400餘人，全副武裝奔赴廣州市，佯作夜間演習，轉知市民毋須驚慌。
傍晚7時。正是日暮時分，黃埔學生離開黃埔島，在廣州東堤軍校辦事處碼頭登陸。時正值大雨如注，永漢路積水二三寸。這兩支學生隊軍容嚴肅，氣宇軒昂，雖行軍於滂沱大雨之中，卻步伐齊整，行陣不亂。永漢路兩旁商店裡的人都在門內觀看，莫不嘖嘖稱羨。
學生隊在省政府休息待命，直到深夜開始“演習”時，忽聞長官口頭宣佈命令：圍剿商團叛亂！
是時，商團派出大批部隊，政府軍則先聲奪人，將其切斷，然後採取一一圍殲戰術。當晚，黃埔學生軍奉命包圍了市區西關，並與商團發生了一些小戰鬥。15日凌晨4時，蔣介石令政府軍各處同時發起反攻。頓時大街小巷槍聲大作，被分割包圍的商團部隊立即一敗塗地，多數投降。商團的抵抗，只不過半天便偃旗息鼓。陳廉伯見大勢已去，即逃往沙面租界，由英國人護送潛往香港。
戰鬥過程中，陳賡在學生軍中編在由14人組成的機槍隊裡。他們在追擊商團軍時，抓到了一個小頭目，並繳獲了他一把漂亮的軍刀。
是時，蔣介石到來慰軍，陳賡見校長駕到，趕緊一個立正，雙手把那把漂亮的軍刀奉送給蔣介石。蔣介石一見到這把精巧的軍刀，很是欣喜，迫不及待地伸手去接，忽聽側面一聲狂叫，那個商團小頭目掙脫了學生兵的束縛，一個箭步衝到蔣介石的馬前，以迅雷不及掩耳之勢從陳賡手中的刀鞘裡抽出軍刀，向蔣介石砍去。
就在這千勻一發之時，陳賡一把抓住那個小頭目握刀的手腕，一個掃郎腿將他放倒在地，小頭目束手就擒。這時，蔣介石的戰馬也受了驚，騰空而起，一下子將蔣介石掀翻在地。蔣介石一身冷汗，爬了起來，撣了撣白手套和黑大氅，驚魂稍定，望了望搭救自己性命的陳賡，眼中滿是感激。
當時黃埔學生中廣爲流傳着關於“黃埔三傑”的佳話：“蔣先雲的筆，賀衷寒的嘴，陳賡的腿。”在蔣介石心目中，蔣先雲是奇才，賀衷寒是辯才，而陳賡必定是個將才。
10月16日，商團副團長陳恭受到黃埔軍校，正式向蔣介石乞和。廣州政府允其所請，並下令通緝陳廉伯等9人，事變於是平息。
平定商團叛亂是“黃埔軍校初試啼聲的革命軍所面臨的第一次考驗”。黃埔師生在平定商團叛亂過程中，得到了真槍實彈的磨鍊，將他們在學校學到的理論知識與校外實際初步聯繫起來。對於蔣介石來說，這樣一個經歷同樣是一種考驗和磨鍊，不僅僅是對自己個人實際能力的再度驗證和提高，同時也是他在黃埔師生心目中形象和威信的再確立。
2．攻克淡水和棉湖之戰
廣東革命政府平定商團叛亂之後，形勢有所好轉，但整個廣東的局勢並不穩定，革命根基並不鞏固。當時，廣州大元帥府所管轄的地區只佔整個廣東省的1／3，即從西江至珠江三角洲和粵漢鐵路從廣州到韶關的一段，範圍不大，勢力有限。
陳炯明叛變之後，雖然討賊軍幾度征討，也給叛軍沉重打擊，但是並沒有將其消滅乾淨，在較長一段時間內，雙方處於膠着狀態，你攻我收，勝負未定。陳炯明甚至把自己人馬盤踞在東江一帶，擁兵自重，割據一方，並且不間斷地向革命軍隊發起騷擾和干涉，對廣東革命政府形成嚴重威脅。
廣州革命政府決定分兵三路東征陳炯明：以黃埔軍校教導團、學生軍和粵軍第二師張民達、第七旅許濟部等爲右路，攻淡水；桂軍劉震寰部爲中路，攻惠州；滇軍楊希閔部爲左路，攻沙源。
左、中兩路的首領楊希閔、劉震寰與陳炯明暗中勾結，按兵不動。只有許崇智、蔣介石率領的右路軍積極主動作戰，總兵力約1萬餘人。蔣介石統領的軍校教導團和學生隊共三千多人，是東征軍的骨幹力量。
2月1日，革命軍各部按預定計劃出發，第一次東征開始。部隊首先肅清廣（州）九（龍）路一線敵人。2月1日，粵軍張民達師和許濟旅從廣州燕塘出發，沿廣九路向石龍前進，第三天抵石灘。黃埔軍校教導團根據蔣介石1月31日的命令從黃埔島出發，水陸並進，向虎門、東莞集中，於3日到達太平圩。蔣介石聞得此訊後，在虎門校本部下達了攻擊東莞的命令。
2月5日，東征軍佔領東莞。當天夜裡，蔣介石在東莞下達了追擊敵軍的命令。2月6日，東莞商務分會召開歡迎大會，蔣介石、周恩來、茅廷楨等應邀出席，並作了熱情高漲的講話，之後，蔣介石所屬各部隊依令行動，教導第一團團長何應欽向蔣介石做了報告。根據何應欽的報告，蔣介石於2月8日又在常平車站下達了命令。
2月9日、10日，蔣介石又先後下達有關作戰命令。以黃埔校軍爲主要力量的東征軍，英勇善戰，勢不可擋。至2月11日，廣九路沿線地區全部掌握在東征聯軍手中，陳炯明部退至淡水一帶。
廣九路戰鬥告一段落後，東征軍左翼部隊遂向淡水疾進。2月13日，蔣介石所轄教導第一、第二兩團由龍岡墟向淡水城南進擊，粵軍第二旅由約圩向淡水東北進擊，粵軍第二師由新圍向淡水西北進擊。三路軍齊進，合圍淡水城。蔣介石在平湖車站下達新的作戰命令。
淡水距惠州35公里，城牆既高又厚，城壕既深又寬，易守難攻。陳軍熊略率部約四千人據城而守，洪兆麟從惠州移兵來援，企圖利用淡水城，阻擋東征軍進攻。東征軍決定由張民達師攻城之北面，許濟旅攻城之東北面，教導團任主力，攻場面之東南面，並決定在惠州援軍到達之前，攻下淡水城。
2月14日晚，教導團組織奮勇隊，挑選營、連黨代表和士兵100多名，擔負攻城任務。15日拂曉，攻城開始。早6時，炮兵集中於南門陣地，首先發射，繼之奮勇隊攜帶竹梯分向東南西三城門同時進攻，其他部隊在原陣地猛烈射擊，以掩護其前進。此時槍炮聲、衝鋒聲亂成一片，子彈密集如雨，大有傾山倒海之勢。
先攻入城內的，是教導第一團。第二團和粵軍各部，也隨後從各個城門，乘勢而入。不到兩個小時，淡水城就被東征軍佔領了。
淡水攻克後，蔣介石立即將戰況電告孫中山。對此，當時汪精衛和胡漢民分別代孫中山覆電蔣介石，對他表示讚賞。2月16日淡水城在革命軍戒備之下，恢復平靜，這一仗俘虜敵軍官兵兩千多人，繳獲槍械一千多支。
2月19日，蔣介石主持制訂了進攻平山的計劃。2月21日，粵軍第二師進佔平山墟，23日，軍校第一團接防平山。這時，左右兩翼的戰局發展並不平衡，許崇智和蔣介石遂在白芒花召開軍事會議，商議下一步的戰作方案。此次會議上，出現了兩種不同意見，一種意見主張轉攻惠州，另一種意見則主張揮師陸、海豐，進搗潮、梅。
經過一番討論，會議形成決議，決定採取第二種意見，分兩路向海、陸豐前進。因爲當時的情況是，右路軍已攻下淡水，但桂、滇兩軍卻不執行作戰計劃，桂軍屯兵於惠州城下，滇軍徘徊於增場面、博羅之間，三路軍根本無法形成配合。
白芒花會議後，張民達師夜出奇兵，偷襲敵背，於2月26日擊破敵軍於多祝，佔領了洪兆麟之指揮部。教導團則從2月24日起，由平山向白雲市、稔山、梅隴迂回奔襲潰敵。在海豐農民的有力配合下，粵軍，校軍於2月27日佔領了陳炯明的家鄉——海豐縣城。陳倉皇從汕尾逃香港，其殘部無人統率，遂土崩瓦解。
3月1日，海豐各界羣衆與革命軍舉行聯歡大會，3月3日，海豐農民召開迎軍徵軍大會，蔣介石通過近日來的討陳戰爭，聲名鵲起，威望大振。
爲了不給陳軍的喘息之機，東征軍在蔣介石的帶領下，直擊潮州、汕頭。3月7日，東征軍佔領潮汕。
陳炯明不甘心失敗，一面固守惠州，一面急調林虎、劉志陸兩部由五華、興寧增援，企圖截斷黃埔軍歸路，黃埔軍不得不回師迎擊。
3月10日，林虎軍隊開至河婆。11日，蔣介石作出出擊林軍的部署：教導第一團任右翼，第二團粵軍許濟旅任左翼。
蔣介石希望以正面突破與迂迴襲擊的戰術，打敗林虎軍。林虎是陳炯明的一員猛將，所部兵力在陳軍中最多，也最慓悍。而黃埔校軍自出師以來，經一月餘的突飛猛進，後方補給線已拉長了400公里之遙，萬一後路被敵軍切斷，右翼軍將整個陷入進退維谷的境地，後時不堪設想。蔣介石命令教導第一、二團佈陣於棉湖、鯉湖一帶。團指揮所設在整個陣地北面的一個山頭上，居高臨下，能夠俯瞰全陣地，蔣介石坐鎮團指揮所督戰。陳誠的炮兵連配合第一團作戰，炮兵陣地設在第一團指揮所附近。
3月12日夜間，蔣介石下達總攻擊令。翌日上午9時半，第一團在棉湖郊外河南鄉和林虎主力近萬人遭遇，當即展開了極其慘烈的戰鬥。戰線從南到北逐漸延伸到七八里之長，陣地變換幾十處之多。敵軍成堆成團地向教導團陣地撲來，陳誠的山炮連竭力轟擊，企圖用火力壓制敵軍進攻。可就在關鍵時刻，6門大炮一門都打不響，急得陳誠不知如何是好。