戰局從7月中旬開始向有利於蔣介石方面的轉化，蔣介石經過兩個月來150餘萬大軍的混戰，決定改變軍事戰略，把原定的先打馮後打閻調整爲先打閻後打馮，在集中力量打敗津浦路上的晉綏軍後，再集中力量收拾西北軍。
在津浦線曲阜、兗州一線，傅作義部遭到激烈抵抗。蔣介石任命劉峙出任津浦線總指揮、賀耀組爲徐州行營主任，調整軍隊番號，命令王金鈺爲第十三路軍總指揮、徐源泉爲第十六路軍總指揮、楊虎城爲第十七路軍總指揮、蔣光鼐爲第十九路軍總指揮，以及第二軍團中胡宗南的第一師、馬鴻逵的第六十師，蔣介石把這些部隊全部集中曲阜、兗州一線，組織會戰。8月1日，蔣軍全線開始反擊，傅作義下令全線撤退，逃往泰安、肥城一線。8月6日，傅作義部退出泰安。晉綏軍在津浦線戰場陷入危機，只有請求馮玉祥出兵相助。儘管馮玉祥對開戰後晉軍的自保行爲十分不滿，但是爲了倒蔣大局，還是組織了一定數量的兵力，替晉軍解圍。
馮玉祥親自組織了八月攻勢，這也是中原大戰中倒蔣方面的最後一搏。西北軍孫良誠、吉鴻昌部由睢縣向寧陵，孫連仲部由太康向歸德，孫殿英部由柘城向馬牧集，隴海線的晉綏軍向民權，石友三和劉春榮部向柳河，鄭大章的騎兵部隊向徐州縱深方向襲擊，宋哲元部爲總預備隊。8月6日，各部開始行動，各有進展。蔣介石在徐州召開軍事會議，已經準備全線後撤，先集中解決津浦線戰事，後經楊傑等人分析：馮玉祥供給已經非常困難，進攻堅持時間不會很長，所以建議集中力量打擊石友三部，並且認爲正在大雨之中，西北軍的攻勢會自動停止。
果然如此，石友三部很快被擊潰，蔣軍正面防線穩定，滂沱大雨中的西北軍不得不很快停止進攻。蔣介石見到風雨中西北軍將士如此勇敢的作戰，也深爲感動，心想如此貧困的部隊竟然作戰如此勇敢，心中頓時萌生了幾分愛惜之意，所以在中原大戰的後期，蔣介石對付西北軍主要採取了收買手段。此次進攻作戰爲時不長，西北軍很快自動停止進攻，至此，戰局已呈現出一片明朗。
在津浦線上，蔣光鼐的第十九路軍已經兵臨濟南，8月14日，傅作義部退出濟南，張蔭梧部也加入逃亡行列。敗退途中突遇蔣軍飛機轟炸，晉綏軍官兵急於逃命，在過黃河時和過大汶口河時一樣，因爲河水猛漲而不知被沖走多少官兵，不少被衝散的晉綏軍小部隊，則被山東當地的民團解決。中央軍和韓復榘部到達黃河邊，蔣介石見傅作義部已潰不成軍，下令停止進攻，由韓復榘主持後續事務和山東政務，固守黃河，其餘部隊轉向隴海線，集中力量對付馮玉祥，以結束中原大戰。
蔣介石結束津浦線戰鬥後，將重兵調往河南戰場，在戰略上進行了重大調整，由前階段在隴海激戰東段迎戰西北軍和晉綏軍的主力，轉向平漢、隴海線交叉結合部，重點突破北軍的後方和退路。這一戰略，因爲閻錫山部可從豫北退回山西，而馮玉祥部退回陝西的退路被切斷，西北軍的末日來臨。
中原大戰的雙方在軍事上打的不可開交的同時，爲了致對方於死地，雙方都極力拉攏具有重要影響力的張學良。東北軍有數十萬人馬，而且自成體系，武器、彈藥自行生產、供給，海軍、空軍尤其是炮兵齊全。這支軍隊的傾向，對參戰雙方的勝負有決定性作用。交戰雙方竭盡全力爭取張學良，張學良掌握的這支部隊，支持太原或南京中的任何一方，都將給對方以致命一擊。
所以，中原大戰炮聲未響，電報論戰開始之初，張學良就身價百倍，太原和南京各自派出代表前往瀋陽、北戴河進行遊說。張學良從東北利益考慮，對參加反蔣派不能不持慎重態度。蔣介石有充足的資本，拉攏張學良的價碼比閻錫山高得多，6月間，南京政府特任張學良爲陸海空軍副總司令，7月，任命于學忠爲平津衛戍司令、王樹常爲河北省主席，等於把河北省和北平、天津二市劃歸張學良管轄。8月，任胡若愚爲青島市長、王家楨爲外交部次長。蔣介石還運動英法公使對張學良施加影響，並賄以鉅款。這些，都是汪精衛、馮玉祥、閻錫山難以做到、也不曾做的。
張學良對反蔣一方，沒有惡意，也沒有好感，但是閻錫山勢力在平津地區的存在，卻妨礙了東北軍發展之路。平津地區是東北軍入關的橋頭堡，自從張作霖時代就把控制平津地區作爲東北軍的頭等政治大事，也是東北軍向關內發展的頭號目標，張學良對此十分清楚。二期北伐後，東北軍失去了平津地區，如果讓中央政府控制倒還可以忍受，可是讓閻錫山控制則讓人擔憂。閻錫山把平津地區視爲晉綏軍的禁臠，絕對不可能拱手讓給東北軍。在拉攏張學良一事上，閻顯然不及蔣捨得下血本。1930年元旦，閻錫山曾請西山會議派骨幹鄒魯與張學良會談。張學良應這位年長自己17歲的國民黨元老的請求，同意在太原和南京的爭奪中，保持中立。
確切地說，張學良保持中立，即是倒蔣一方的失敗。在中原大戰一觸即發之際，張學良曾於’3月1日發表通電，主張用和平手段解決問題，之後，太原和南京加緊了拉攏張學良的工作。中原大戰開始後，閻錫山、馮玉祥任命張學良爲中華民副總司令，但是張學良沒有就職，他一方面在觀察戰事的發展，等待戰爭的結果，一方面在等待南京方面的報價。在他看來，大戰雙方勢均力敵，各有優劣，因此只能等戰場出現一邊倒時才能表態，這是張學良的基本策略。
但是，中原大戰進行到1930年的時候，倒蔣一方在軍事上已經處於十分不利的境地，9日9時9分，閻錫山就任國民政府主席，但這已經是末日哀歌。而此時在北戴河的張學良，獲悉南京方面已經開始全面反攻，誰勝誰負的態勢明朗化，蔣軍可以說是越戰越勇，勝券在握。張學良知道表態的時機成熟了：如果表態過早，出現差錯不好收回，會傷及自己；如果等蔣介石打敗了閻、馮再表態，價值不大，蔣介石也不會看重；最佳時機就是在要勝未勝之際，不僅表現出自己的政治選擇，而且還能出來收拾殘局，擡高自己的身價。所以在張羣再三追問何時出兵華北、從背後向倒蔣軍進攻時，張學良非常策略地回答說：等你們拿下濟南我就出兵華北。
倒蔣一方也加緊了對張學良的拉攏，汪精衛派出郭泰祺，閻錫山和馮玉祥派出孫傳芳、賈景德、薛篤弼、傅作義先後去見張學良，進行最後遊說，並在推舉國民政府委員時也加上了張學良。無奈張學良根本心不在“閻”，即將垮臺的“三軍副總司令”和“國府委員”職對他就更沒有吸引力了。到8月底前後，張學良決心已定，反蔣一方的代表無功而返。
9月17日，張學良對《大公報》發表談話，表示：“現在民困已達極點，北方尤不宜再受兵禍，故餘已不能不被迫而出於干涉，惟餘之意，干涉非用武力耳。”同日，他下達了東北軍入關的命令。9月18日，張學良發表通電，要求參戰各方立即停止戰爭，他要求閻、馮部隊聽候中央處置。此後，于學忠指揮的第一軍、王樹常指揮的第二軍離開瀋陽向關內進發。
張學良的表態和東北軍的人關，反蔣派軍事戰線很快崩潰了，蔣介石、張學良忙着收編晉軍和西北軍的部隊。
蔣介石乘勝追擊，加緊了對反蔣聯盟的進攻。11月4日，閻錫山、馮玉祥聯名發表通電，“即日釋權歸田”。南京國民政府答應給路費，誘逼他們出洋，但他們卻都留在國內，閻錫山去了大連，馮玉祥隱居山西鄉下。汪精衛則於11月1日偕陳璧君離開太原去天津，在天津發表一篇關於“擴大會議”始末的宣言，表示今後願做在野派，向蔣介石表示屈服，之後南下香港。中原大戰以蔣介石的全面勝利而告終。
四、促使東北易幟
1．張作霖的“對等議和”
在蔣介石收復北平、天津之後，剩下的就是東北問題了，鑑於濟南慘案，蔣介石明白若要繼續北進，日軍必將直接干預，只有考慮和平解決東北問題，停止對關外用兵。此後，蔣介石和張學良在東北易幟的過程中相互溝通，相互配合，相互諒解，一致對外，爲爭取國家的統一做出了貢獻。
早在1926年7月，國民革命軍誓師北伐，國內反動勢力驚恐萬狀，國際帝國主義憂心忡忡。爲維護其在華利益，瓦解中國革命，帝國主義在中國積極促使蔣介石與張作霖結成聯合。10月間，英國駐華大使蘭浦生率先在天津對張作霖提出南北議和，劃江而治的主意。1927年春，到南方“考察”的日本軍國主義分子佐芬利公然宣稱蔣、張之間沒有根本的分歧，應該爲國家的統一而努力，日本的通訊社也同時大肆鼓吹中國南北妥協，共同反赤的論調。在帝國主義分子策動下，張作霖及其參謀長楊宇霆都曾公開發表過在前提下同蔣合作的言論。3月間，蔣介石曾電邀張作霖來攻打武漢政府，共同協商夾攻武漢政府的具體問題。4月間，蔣張在清黨問題上的勾結緊鑼密鼓。6日，張作霖在北京逮捕了著名中國人李大釗等；12日，蔣介石在上海大肆清黨；28日，張作霖殘酷地將李大釗絞殺。
七一五政變前夕，蔣奉閻三方積極醞釀三角同盟。張作霖放出“和國”、“聯閻討馮”的空氣，並宣稱他一向贊成三民主義。蔣介石向張作霖提出的議和條件是：張“信奉三民主義”，將安改稱國民革命軍，由張任東北國民革命軍總司令，維持東北治安，閻錫山則受蔣介石之託派代表以奉方易幟爲條件從中斡旋。但這些條件遠不能滿足張的胃口，因爲他要的是南北“對等議和”。爲了實現其多年以來孜孜以求的夢想，也爲了提高與南方談判的地位，6月16日，張作霖在孫傳芳、張宗昌、吳俊升、張作相、褚玉璞、張學良、韓麟春、湯玉麟聯名推戴下當上了“安政府”大元帥。
“安政府”小朝廷是張作霖在政治、經濟、軍事交困的情況下拼湊起來。除舊本外的列強對這個小朝廷幾乎沒有表現出任何熱情，這就使張作霖的談判地位更呈疲軟，以至他在6月25日下達的“息爭令”中不得不借孫中山之名與南方套近乎。在堅持對等議和的前提下，張作霖對當時處於中間人地位的閻錫山提出的南北議和條件是：把河南交還吳佩孚，山東讓給孫傳芳，奉魯軍撤出以上兩省，南方停止進攻等。
而蔣介石提出的先決條件是：奉軍易幟、取消大元帥名義。雙方條件相差懸殊，這個蔣奉閻三角聯盟計劃沒能實現。6月下旬至7月中旬，蔣介石繼續北進，形勢對奉方愈加不利。此時，日本政府奏報天皇從大連抽調日軍增兵山東，打算公開干涉。“這個時候，蔣介石面對這一突變，對所謂繼續北伐喪失了信心，同時又把‘清黨’、和進攻武漢的問題看得比所謂北伐更爲重要，因此打算與張作霖謀求協作。”
但是馮玉祥對張作霖的嫉恨心理頗深，爲了防止蔣、奉妥協，他除派兵協助寧軍進攻山東外，還不斷催促閻錫山出兵討奉，閻被迫出兵，但雙方沒有發生直接的戰鬥。閻錫山一面電請馮軍暫緩北進，一面於17日派代表南桂馨到北京，力勸奉系改變態度接受三民主義，以便與南方舍戰言和。當天，張作霖召集會議討論和戰問題。會上孫傳芳表示要戰，楊宇霆、張學良、韓麟春則一致主張停戰議和。但是幾天後，孫、魯兩軍在津浦線的反攻取得了進展，張作霖對停戰問題又躊躇起來。