根据敌军部署，决定乘敌阵地未固，增援部队没有完全到齐之前，迅速攻下贺胜桥。其作战部署是：王铭章第9师出咸宁东，进攻铁路以东地区之敌；李济深率领第9军作为正面攻击部队，张发奎率领第2师进攻铁路以西地区之敌，唐生智9师作为总预备队。
0月2号，贺胜桥战役正式打响，赵恒锡知道退无可退，当即令自己亲信组建督战队，在后督战。
在飞机大炮支援下，李济深率领一个团，向贺胜桥发起猛攻，但是鄂湘联军作战非常勇猛，与国民革命军拼起刺刀，双方交战一日，互有胜负。
晚上，李济深、张发奎、王铭章等人分析敌情认为，敌人彻夜放炮打枪，在战斗中，很多士兵在我军离得老远就暴露火力，再加上遭到我军飞机大炮轰炸后，明显紧张过度，只要攻破敌人一点，敌人及其可能全线崩溃。
第二天拂晓，李济深率领所部在飞机掩护下，沿铁路沿线左右两侧之敌进击。经过激战，逐个占领了黄石桥、大路寥、北路学校一带敌军据点，为攻击敌第一道防线创造了条件。
在李济深带领下，国民革命军全线投入战斗，与鄂湘联军主力发生激战，双方在这一狭长地域发生多次血战。
在最紧张的时候，鄂湘联军离李济深指挥部不过00米的距离，前线告急文宣一次次传到大本营。
杨兴当即令唐生智率领第9师投入战斗，沿着铁路沿线，向鄂湘联军发动猛攻，在交战最精要关头，赵恒锡将铁甲列车也开出，将自己卫队也派上督战，国民革命军形势岌岌可危。
李济深亲自组织敢死队，不顾铁甲列车疯狂扫射，派出三个班，炸掉铁甲列出路轨后，在其亲自指挥下，攻上鄂湘联军的铁甲列车后，战争才有了转机。国民革命军才形成绝对优势，鄂湘联军向后逃跑，退回黄塘湖、白泥湖的湖水，倾其全部兵力死守，扼守粤汉铁路天险贺胜桥。
国民革命军攻破敌军第一道阵地后，上午九时，各路jūn_duì 向第二道防线之敌进攻。赵恒锡率督战队、大刀队、机枪手列于贺胜桥上，严令官兵不准退却。
但是昨日战争的惨败，让鄂湘联军士气极为低迷，在飞机大炮轰炸之下，溃兵四散。
这时，负责东路包抄的第9师已经攻占咸宁铁路，与2师包围态势即将形成，鄂湘联军有被包围的危险。
赵恒锡见状怒不可遏，令机枪手“向退却者扫射，积尸累累，血流成河。”
敌军遭到督战队的射杀，弃枪而逃，跳水逃跑者数以千计。
赵恒锡羞愤至极，手刃旅团长0余人悬其头于电线柱上示众，以惩戒后退之官兵。他还令大刀队分八路赴前线督视各部队作战。
但是国民革命军越打越有心得，溃兵后退无路，纷纷向督战队开火。
于是，敌军内部，互相厮杀，乱作一团，各部乘机夺取贺胜桥。
赵恒锡见兵败如山倒，仓皇驱车逃跑。车过处，败兵攀援欲上，卫士呵禁弗能止，急挥刀砍其臂，人纷纷随臂而坠，宛转呼号，惨不忍闻。
溃退残兵，有的被北伐军包围缴械，有的被大刀砍死，许多士兵落水丧命，或被火车压死。27日上午0时许，国民革命军第2师占领贺胜桥。
由于张发奎在岳麓山、汀泗桥、贺胜桥表现突出，被杨兴连续从旅长升为师长，授予一等功，第2师也因此获得铁军的称号（历史上，真实的汀泗桥、贺胜桥战役，张发奎初为第四军师长，后为军长，当然功劳也是最大的）。
在汀泗桥、贺胜桥大战鼓励下，人在荆州的萧耀南无心应战，逃回武汉，据险防守