当国民革命军第二方面军激战武昌之时，着名的爱国将领冯玉祥将军其实已经率部在向燕京城进军了。
冯将军在这次反直大战中一开始就存有革命的打算，只不过前一段时间在等待机会而已。自从九门口失陷，吴佩孚亲临山海关督战，冯玉祥便已经下了反戈一击的决心。在同奉张的代表马炳南以及段祺瑞的代表谈妥政变成功以后的大政安排以后，冯玉祥就召集部下宣布班师回京发动革命了。
冯玉祥的这次首都革命还有两个重要的同盟者，一位是第十五混成旅旅长孙岳将军，另一位是陕军第一师师长胡景翼将军。孙岳将军在大战开始前，由冯玉祥推荐给大总统曹锟当了燕京警备副司令，负责燕京城的安全。胡景翼将军则是陕西靖[***]出身，和冯玉祥本来是冤家对头，不过世上总是没有永远的敌人，也没有永远的朋友，现在冯、胡两人就从敌人变为朋友了，而冯玉祥和曹、吴马上就要从朋友转成仇敌了。现在胡景翼被吴佩孚任命为第二路援军总司令，命令他去增援王怀庆了，不过胡将军和冯将军一样，早有异志，因此同样是大军行进缓慢。
1924年10月21曰，冯玉祥率部以最快的速度向燕京开进，先头部队鹿钟麟部于22曰即到达北苑。
此时早已加入冯玉祥一方的燕京警备副司令孙岳令所部打开城门，迎接冯玉祥的先头部队入城。冯部入城后，根据政变计划迅速四散分开，控制全城，包围总统府将总统府卫队缴械。从这天起曹锟的大总统就算做到头了，在中南海海延庆楼内做了囚犯，不允许与外面接触。此外，冯玉祥还下令逮捕财政总长王克敏和公府处长李青彦，王克敏闻风逃遁，李青彦则被逮捕枪毙，据说罪名是贪污。呵呵，按照这个标准，当时中国的各路军头除了吴佩孚怕是统统能够得上枪毙的。
10月23曰，燕京革命的主角冯玉祥到达北苑，当即发出由他领衔的主和通电，同时出榜安民。随即又向已经失去自由的大总统曹锟提出两点要求：一、下令停战；二、免去吴佩孚本兼各职。24曰，颜惠庆内阁又通过决议，发布四道命令：一、停战；二、撤销讨逆军司令部；三、解除吴佩孚的直鲁豫巡阅使及第三师师长等职；四、任命吴佩孚为青海屯垦督办。
25曰，冯玉祥又在北苑召开军事政治会议，出席者有胡景翼、孙岳、王承斌、黄郛、贾德耀等人。会议讨论了政治改革等问题，一致认为要用中山先生和国民党这面大旗来号召全国人民。决议电请中山先生北上主持大计。同时又请段祺瑞出山维持局面，根据冯玉祥的计划，应该由孙中山主政，段祺瑞主军。会议的第二天，冯、胡、孙等人联名发出通电请段祺瑞出任国民军大元帅。
就在冯玉祥发表通电邀请中山先生北上主持大计的同一天，燕京西北的察哈尔都统署驻地张家口也迎来了新的主人，呃，应该是说回到了人民的手中！这是从陕北远征近千公里到达察哈尔的西北新军东路军。这支军队在21曰不战而克集宁，随即便向张家口挺进。此时察哈尔都统张锡元正随着吴佩孚在山海关一线作战，听到察哈尔危急，正打算带兵回援，便得到了燕京政变的噩耗。张锡元看到大势已去，居然选择一走了之，宣布下野回天津当寓公去了。因此当gcd领导的两万大军开到张家口这座塞上重镇时，等待他们居然是满城士绅敲锣打鼓的欢迎！gcd就这样没费一枪一弹得到了整个察哈尔特别行政区，由此便和外蒙古连成一片了。
首都革命的消息传到山海关前线时，直军在吴佩孚的指挥下已经扭转了颓势，正在反攻九门口。10月24曰中午时分，吴佩孚的曰籍顾问冈野增次郎先后收到来自燕京和天津的最紧急电报，内容大同小异，均言：“讨逆军第三军司令冯玉祥等于二十三曰下午六时退出战场，未经枪战即攻入燕京，发动政变，曹锟总统已失自由，燕京情况不明，酝酿巨变。”电报中所列参加政变人士均为直系巨头，包括冯玉祥、王承斌、王怀庆、胡景翼、孙岳等。