汀泗桥位于粤汉铁路中伙铺与咸宁之间，地势险要，是湖北南部的重要关隘，历来为兵家必争之地。吴佩孚见国民革命军长驱直入，已占领湖南，便令齐燮元代他为总司令留守长辛店，以拒南口之革命军，自己亲率嫡系刘玉春等部连夜南下，8月25日抵达汉口前线督战。吴佩孚决定先守汀泗桥、咸宁一线，待所部北方主力到达后再联合孙传芳进行反攻，并任命刘玉春为“讨贼联军总司令”。
当时中伙铺车站已被叶挺独立团攻占，第四军务部也陆续到达中伙铺一带。第四军决定先拿下汀泗桥镇。8月26日三十五团由中伙铺出发沿铁路两侧从正面攻打汀泗桥，三十六团从石坑渡出发由左翼进攻，第二十九团和三十团从右翼进攻，独立团为军预备队。27日凌晨，叶挺独立团在当地农民的带领下，经汀泗桥东侧大山中小路绕到汀泗桥东北角的古塘角，出其不意攻占古塘角，然后从东北方向猛攻汀泗桥。与此同时，第三十六团利用夜幕掩护渡河攀上敌军主阵地所在高山，向敌发起猛攻。第十师二十九团和三十团从饶家湾、赤岗亭由右翼向敌发起猛攻，第二十八团则由朱家湾、山窝廖和万安春向敌后迂回，截断铁路，防止敌军北窜。至上午9时仅几个小时的激战，北伐军便攻下了汀泗桥镇，并使溃退之敌大部分被俘获，打了一个漂亮的围歼战。
在此役中，吴佩孚亲自督战并下了“敢有退怯者杀无赦”的死命令，斩杀旅、团、营长9人，但也无济于事，最终惨败。
北伐军占领汀泗桥后，叶挺独立团发扬不怕牺牲，连续作战的精神，乘胜追击向咸宁溃退之敌，趁逃敌立足未稳，27日正午一举攻下地形险要的咸宁城。至28日上午第四军其他师团才抵达咸宁。第四军代军长陈可钰非常钦佩在北伐中屡建奇功的叶挺，赞扬他“具有军事天才”。汀泗桥一役共歼敌1000多人，俘敌2400多人，缴获步枪1500多枝，大炮4门，战绩空前。
北伐军攻占汀泗桥镇后，敌军退至贺胜桥镇。贺胜桥一带丘陵起伏，茶树丛生，西南有黄塘湖，东北有梁子湖，便于防守，这已是武汉的最后一道险隘防线。贺胜桥除有原守军外，又有自汀泗桥、咸宁一线遗退下来的敌军残部，共数万敌军。吴佩孚亲乘装甲车在桥北督阵，妄图决一死战以挽回败局。
敌军在贺胜桥及其以南十里范围内构筑工事，共设三道防线。吴佩孚视察三道防线后，曾夸口说：“今以贺胜桥一战而定天下。”北伐军分兵三路于8月30日对贺胜桥发起总攻。第四军为中路军沿粤汉铁路正面进攻，以直趋武汉，第七军为右翼，第八军为左翼。8月29日独立团接到主攻贺胜桥的命令，中共独立团党支部立即进行战前动员，指出北伐军斗志昂扬，攻无不克，又有地方党组织和人民群众的配合，一定能攻克守敌。经过动员独立团官兵个个信心百倍，志在必胜。次日总攻开始，北伐军冒着敌人的猛烈炮火，冲锋陷阵，前仆后继，很快突破了第一道防线。独立团第二营在进攻中被敌军所围困，营长许继慎胸部负伤，仍坚持指挥，叶挺闻讯后，立即命令第一营和特别大队增援，击退了敌军。在攻打印斗山的激战中，独立团曾一度三面受敌，形势危急。这时叶挺果断决定全力突进，勇士们猛冲猛打义无反顾，第一营副营长共产党员符克振首先率部冲上印斗山，胸部被子弹打穿仍继续向前冲锋，最后率全营战士攻占了印斗山。而后独立团在友军的配合下，又首先突破第二道防线。敌军向贺胜桥溃退，吴佩孚枪毙后退官兵百余人，但仍控制不住潮水般溃退的敌军，许多敌人在溃逃中，溺水而死。吴佩孚见大势已去，便乘火车北逃，敌军扒车奔命，被火车轧死无数。独立团和友军于中午占领贺胜桥，北伐军大获全胜，吴佩孚主力受到重创。关于贺胜桥之役，敌将刘玉春在其《百战归田录》中说：“退至贺胜桥，桥上布满死尸，桥下浮尸至不见水面。玉春践尸而过，昏夜还至武昌之南关。孚威亦自贺胜桥还武昌，是为八月二十五日也。集合本师查点员名，计十五旅及补充团、炮兵连、工兵连、辎重连、卫生连凡五千员名，伤亡三千零五名。团长三员，陈献斌阵亡，拜伟重创，周楫被俘。营长九人阵亡，及不知生死者七员。连长四十二员阵亡，及不知生死者二十五员，其排长以下不能遍举。其他各部所余，陈嘉谟一师余三千名，其卫队一团余一千二百名，宋大霈一师二千名，孙建业一旅四百名，张占鳌一旅三百名，余荫森一旅二千名，孚威之卫队一旅亦仅一千零五名。”贺胜桥一役北伐军俘敌官兵2500多人，缴枪1800多枝，大炮20门。
贺胜桥失守后，吴佩孚退至武汉三镇，武汉三镇是陆路、水路咽喉要地，城池坚固，易于防守，尤其武昌历来是军事要地，吴佩孚企图固守武汉以待北方军来援，并急电孙传芳敦促其出兵湘鄂牵制北伐军。北伐军则紧追不舍，31日北伐军第四军追至武昌城下，第七军经金牛追击敌军至鄂城，将鄂城之敌全部缴械。同时第八军一部从嘉鱼渡江向北推进。8月31日第四、第八军主力进抵武昌城下，随后第七军也急进赶到。经研究决定，第四、第七军和即将到达的第一军第二师主攻武昌，第八军攻汉阳、汉口，而后进武胜关截断敌之退路。
9月3日各路军向武汉发起总攻，总指挥为李宗仁，副总指挥为陈可钰。第四军之独立团攻通湘门，第十师攻宾阳门、忠孝门，第七军攻望山门、保安门、中和门。第一军第二师赶到后助攻忠孝门、武胜门。武昌城高墙厚，北伐军抬着二三丈高的云梯冲向城墙，敌军则以密集炮火射击，北伐军战士冒着枪林弹雨冲锋，久攻不下，战斗成僵持状态。9月5日，北伐军以优秀战士组成敢死队发起冲锋，敢死队每队300至400人，以营长为队长，下设连、排、班。独立团敢死队队长为第一营营长曹渊，在进行了战前动员后，一位共产党员班长写了一封信，把信和一包衣服、几元钱交到曹渊手中说：“咱死是攻不下武昌的”，“我为了完成党交给的任务，是不怕死的。如果我死了，请把这封信、衣服和钱寄给我母亲”。在这位班长的感染之下，全班战士都像班长一样表示誓死攻下武昌。
9月5日3时开始攻城，武昌城上灯火通明，敌军防守严密。北伐军冲锋号吹起，一队队敢死队抬着云梯冲向城墙，敌军则以猛烈炮火轰击，战斗相当残酷。在密集的炮火中有的班尚未接近城墙，便已伤亡殆尽；有的班在竖梯攀登中大部分牺牲；还有的班在登上城墙后被敌军砍杀。第十二师的敢死队300人除队长和一名排长外，全部阵亡。独立团的敢死队冲过城壕，最先到达城墙竖起云梯登城，第一连连长莫奇标扶着云梯指挥队员登城，不幸身中数弹，但仍继续指挥，后又被手榴弹炸伤身亡。第三连连长共产党员高超家住武昌，攻城时中弹牺牲，阵亡处与他家仅一墙之隔。登上城墙的59名官兵因寡不敌众，全部阵亡。这时曹渊向叶挺写报告请示：“天已拂晓，进城无望，职营伤亡将尽，现存十余人，但革命军人有进无退，如何处置，请指示。”落款有曹渊署名，但“渊”字最后一竖格外长。据事后了解，当曹渊写到名字最后一竖时头部中弹，壮烈牺牲，手中的笔也顺势划了下去。第七军在望山门至通湘门一带的攻城战斗中，因城高墙坚，炮火猛烈，伤亡很大，也未能奏效。
这时第八军一部已从嘉鱼渡江，9月6日占领汉阳以西的黑山，汉阳守敌刘佐龙师起义并于7日炮轰吴佩孚的司令部查家墩。在中国共产党地方组织的领导下，汉口工人举行罢工，切断了敌军的交通线，吴佩孚见情势危急便仓皇退出汉口，逃往河南。北伐军在工人的配合下，7日占领汉口，11日攻克武胜关，敌军退守河南信阳，吴佩孚再逃至郑州。
汉阳、汉口光复，武昌便孤立无援，敌军已是瓮中之鳖，北伐军则改强攻为围困。在围困期间独立团曾挖坑道攻城以尽快克敌，敌军则企图突围冲出包围圈，后被北伐军击退，敌军只得龟缩城中。至10月6日敌军弹尽粮绝，刘玉春表示愿意投降，接受改编。但心存侥幸，迟迟不出城缴械。共产党地方组织在北伐攻城期间积极做瓦解敌军的工作，敌第三师师长吴俊卿对刘玉春迟迟不缴械投降极为不满，于是单独与北伐军联络投降事宜，答应打开所守城门迎接北伐军入城。10月10日拂晓吴俊卿打开保安门，北伐军顺利占领武昌城。与此同时，为防止意外，在该地段一并架梯登城。敌守城司令刘玉春、湖北军务督理陈嘉谟被俘，此役共俘敌官兵12000多人，缴获各种枪7000多枝，大炮18门。至此湖北战事结束，北伐军在两湖战场英勇作战，冲锋陷阵，仅用四个月的时间实现了攻占两湖，消灭吴佩孚主力的战略目标。
中国共产党所领导和组织的叶挺独立团，在攻克两湖的各个战役中尤其显示了非凡的勇猛和大无畏的牺牲精神，从渌田战役到攻克武昌，牺牲官兵600多人，伤数百人，每一战役都流下了他们的鲜血。第四军伤亡官兵1000多人。为了表彰独立团的革命精神和业绩，1926年冬季在武昌洪山建立了独立团烈士墓，那里掩埋着独立团曹渊、莫奇标等191名革命烈士的尸骨，墓碑刻着“先烈之血”、“主义之花”等大字。由于独立团英勇善战，不怕牺牲，其所在的第四军被誉为“铁军”，武汉兵工厂的工人还用生铁铸造了“铁军牌”的匾额赠送给第四军，由此第四军尤其是独立团名扬天下。
