激战中两军互有胜负，吴佩孚出奇兵绕道攻击奉军后方，奉军腹背受敌；再加上奉军邹芬第十六师临阵倒戈，全阵崩溃。5月4日，直军佔领长辛店、永清、静海。与此同时，冯玉祥西北军出潼关，击败赵倜，占领河南。
结果.最后直系获胜，张作霖退出山海关，在秦皇岛遭到直系海军的炮火攻击。但直军在进攻山海关过程中，遭到张学良、郭松龄部队的顽强抵抗，进攻被阻止，又经外国传教士调停。5月5日，第一次直奉战争结束，双方在秦皇岛英舰签定和约停战。1922年7月，奉军回到奉天，成立东三省陆军整理处，总监孙烈臣，