1928年春夏之交，蒋、冯、阎又在津浦路和京汉路同奉军展开更大规模的混战。马鸿逵的骑兵第一师仍由郑大章指挥，参加了京汉路方面的作战，配合孙连仲部在彰德打败奉军张学良的第三、四方面军后，又沿京汉路以东地区长驱追击，一直追到河北省的永清、安次。马鸿逵的其余部队参加津浦路方面的作战，随孙良诚进攻济宁。在争夺济宁的战斗中，双方形成拉锯战，死伤均重。冯部攻下济宁后，马鸿逵部奉命由齐河北渡黄河，战于河北故城、交河一带。张宗昌以三师之众，围攻马鸿逵部驻交河的王廷儒团，王团凭城死守，乃得保全，因获二集团军总部嘉奖，并予重赏。马鸿逵将赏洋悉入私囊，且王廷儒因此为马鸿逵所不容，此后不得不在信阳郁郁离去。冯部此后战胜奉军，直取平、津，马鸿逵部也推进至大城、马厂、胜芳一带。凑巧孙传芳“五省联军总司令”的黄金大印，被马鸿逵部队拾得，马即大吹大擂，报称缴获敌军总司令印信，送冯总部表功。是役结束，奉军退回山海关外，张学良归附蒋介石，蒋、冯、阎暂时合
流。马鸿逵部由河北移驻鲁西、鲁北。
1928年12月，北伐甫告结束，蒋介石为排除异己，在南京召开编遣会议，蒋、阎共同排冯，其部队大量缩编，马鸿逵部由第四军缩编为陆军暂编第十七师，辖步、骑各1旅，共6个团。1929年4月，冯玉祥部署反对蒋介石，决定放弃鲁、豫，全军西撤。马鸿逵部由鲁北星夜向洛阳撤退，遂有韩、石、马倒冯投蒋之举。
三、倒冯投蒋
大小军阀之间，军阀内部的上下级之间，只是一个利字。以利而结合，也以利而决裂。蒋、冯、阎之间是如此，韩复榘、石友三、马鸿逵联合倒冯投蒋也是如此。
1929年，冯玉祥策划反蒋战争，放弃山东、河南，将主力集结于洛阳、陕州一带，扬言回师西北，实际想出其不意暗渡黄河，袭取山西，进占河北、河南、山东，然后直下南京，与蒋争雄。孰料此时他的内部出了问题，使他这一雄心成为泡影。原来韩复榘觉得冯对他没有重用，且不久前韩被蒋介石在武汉召见，蒋极尽拉拢之能事，对韩说：“现在北伐成功，不应再有内战，应当从事和平建设，希望向方（韩的表字）兄在这方面努力。”蒋介石命何健与韩住在一处，临别时，又赠韩10万大洋（《冯玉祥将军》）。石友三是个朝秦暮楚的家伙，对冯有功高不赏之怨。马鸿逵因部队由第四军缩编为暂编第十七师，没有正规师的番号，只辖骑、步各一个旅，军队实力减少，个人官位下降，且常受孙良诚的压制，久有不满之心。而且韩、石、马三人早已缔结金兰，称兄道弟，默契已深。这是三人勾结倒冯投蒋的原因。
这年5月，冯玉祥命所部由山东、河南向郑州、洛阳集中。马鸿逵部从东昌出发，经曹县、开封向洛阳行进。路过开封时，韩复榘集合马部讲话，并设盛宴招待马部将领。行抵洛阳时，韩复榘先派其参谋长李树椿和马鸿逵商谈举事。马当时虽顾虑其父马福祥的处境（马福祥当时奉蒋之命赴潼关冯玉祥处做说客），但终于决定随韩倒冯，与韩密议后，马召集旅长以上将领开会，出示由韩复榘、石友三、马鸿逵、庞炳勋、席液池、张万庆、程希贤7人署名的通电，征求部属意见，部属当然表示服从。1929年5月22日，韩复榘等在洛阳发出通电，声明维护和平，拥护中央。又给蒋介石发电，表示拥蒋。蒋自然欣喜，复电嘉奖，令韩复榘保有其河南地盘，仍任河南省主席，并许以所有驻陕甘部队概归韩指挥，还犒赏500万元，对石友三、马鸿逵也各犒赏300万元。5月25日，蒋明令讨伐冯玉祥。冯军集团受此打击，只有退回潼关，闭关自守。但对于背叛者也决不放过，立即部署力量，予以打击。
在发出通电的同时，马鸿逵部即自洛阳向东开拔，从韩复榘处取来预先印好的安民告示，交先头部队到郑州等地张贴。马部分为四个梯队，马宝琳团为第一梯队，卢忠良团为第二梯队，马鸿逵率师部及直属队为第三梯队，教导团、工兵营为第四梯队，每梯队乘火车一列。当马鸿逵列车到达孝义车站时，驻此的庞炳勋请马下车到师部会晤，并称赠送大批枪弹，希即装运。马与其参谋长罗震觉察其中有诈，遂熄灭车灯，告以马鸿逵还在后面一列车上，随即派副官蒋有禄监视司机赶快开车离站。其实，庞炳勋早已变卦，奉冯命对韩、马等进行攻击。所以车刚开动，庞部即予以开枪射击，但仅轻伤3人，无甚损失。车到黑石关站，马鸿逵与罗震恐途中埋有炸药，遂带手枪队1连，徒步入山，由登封绕道前往郑州。途中屡遭攻击。马鸿逵赖卫兵轮流背负奔跑，后在他的副官马孝祥家中匿居数日，才找到一匹骡子到达郑州。这时郑州极为混乱，马的第一、二梯队先期到达，马部旅长马全良自以警备司令名义出示安民，并派人寻找马鸿逵。马到郑州后，脸上无光，借故要枪毙马全良，经马腾蛟等高级将佐跪求，才算了事。第四梯队的教导团在偃师车站被庞部包围缴械，只有工兵营由营长王书典率领进入南山，绕道到达郑州。韩复榘部则在洛阳、陕州之间被冯部梁冠英、庞炳勋东西夹击，溃走登封。此时，席液池骑兵师在开封，态度不明，各方面情势紧张。马鸿逵不敢住郑州，即率部向南转移到薛店，意在与驻许昌、南阳一带的石友三部靠拢，取得支持。之后，韩复榘到郑州，派火车将马部接回。韩部曹福林、展书堂等也率5000多人陆续到郑，又收容残兵，共得两三万人，声势复振。蒋介石召马鸿逵赴南京，恩礼有加，命马兼任郑州警备司令，将其部队改编为陆军第二师，后又编为第六十四师，旋又升其为陆军第十一军军长，部队开往山东济宁，招募新兵，扩充军实。是年冬，又驻扎徐州。
但蒋介石对新附的韩、石、马等并不放心，极尽其分化手段。先发表石友三为安徽省主席，命其南下赴粤。对付在粤树起反蒋旗帜的陈济棠、张发奎。石友三表面服从，实为粤省政客、桂系军阀所拉拢，于是留一部分队伍驻安庆，大部队伍则集中于浦口，准备渡江袭击南京，策应桂系反蒋。但事机不密，为蒋侦悉，蒋军在石部登轮之际，从狮子山开炮轰击，石部仓皇还击，寡不敌众，只好从浦口北撤。时韩、马袖手旁观。蒋介石拉拢马福祥父子，以青岛市长为诱饵，要求马鸿逵活捉石友三。但马鸿逵本与韩、石关系密切，韩屡嘱马照顾石部。时韩部屯驻陇海路东段，马不敢违拂韩意。因而在石友三北撤中，马既不拦截，又不敢违抗蒋命，只好虚与委蛇，两面应付。当石友三北撤路过徐州时，马部有人主张捉石献蒋请功，马鸿逵不敢下手，实际上韩复榘已派其精锐谷良民旅进至归德、砀山一带，掩护石部北移。嗣后马又转思对蒋不好交代，遂协同蒋的工兵团炸坏津浦路符离集铁桥，阻石归路。石部只好由蚌埠徒步北上，而马鸿逵又派火车到符离集迎接石友三。当石带卫队一团到达徐州时，马却佯装他往，只派副官长马如龙设宴“殷勤”招待。如此扑朔迷离，钩心斗角，可笑亦可悲。
广东反蒋势力成立国民党西南执行部，陈济棠自称联军统监，北方阎、冯反蒋气氛又炽。马鸿逵所驻之徐州成为重要枢纽地区，对蒋关系至大。蒋即对马极力笼络，委马福祥为青岛市长。派李鸣钟经常到马鸿逵处通款曲，并函电勉马坚定“立场”，顾全“气节”，马复电云：“父子受恩甚厚，决不变心。”蒋深为嘉许，约马的总参议海涛到奉化，在妙高台召见，成为蒋的座上客。马鸿逵不负蒋的重托，严密控制津浦、陇海两线。蒋令其负责运输补给军需品，成立运输司令部，铁路客、货运业务全部停顿，专供军用。结果使徐州地区民用食盐顿感奇缺，马借口解决军用食盐，派专车到海口大量运盐，倒卖3个月之久，牟取暴利不下百万元，蒋为投马所好，并不追究。马更借其父任青岛市长之便，与日本浪人、特务相勾结。派马继德为代表，以上海慎昌洋行买办顾兰荪为经纪人，购得一批军火，补充了他的一个步兵团的装备。由于蒋对马与对石、韩的态度显著有别，三人联盟遂形瓦解。但蒋对马仍不放心，不久，即调嫡系顾祝同第二军进驻徐州，取马而代之。
1930年春，桂系李宗仁与蒋介石发生大战，冯玉祥在河南积极响应反蒋，并与阎锡山正式结盟。蒋介石为驱韩、石、马反冯，又各封新职。以韩复榘为讨逆军前敌总指挥，石友三为平汉方面总指挥，马鸿逵为津浦方面总指挥。但石友三渡过黄河后，二次投冯反蒋。五月，蒋亲赴河南归德指挥作战。这时马部第六十四师自徐州进驻安庆、寿州，将寿州任应祺的留守部队全部缴械。之后，马部又调驻山东兖州、泰安一带。蒋以中央军在陇海战役中伤亡很大，双方形成拉锯战，即调马鸿逵部兼程赶往陇海线参战。蒋在柳河车站火车上召见马部旅长马全良，慰勉有加，并赏参战官兵3万多元。马部在归德车站下车后，以第一旅旅长马全良为前敌指挥官，以该旅卢忠良团为前卫，以该旅第二团及师直属山炮营、迫击炮营等为主力，以马宝琳的第二旅为总预备队，向归德西北老君营方向前进，中途得知石友三部已占领老君营及其附近各寨。这时蒋军左翼为陈调元部，右翼为夏斗寅部，正与冯玉祥军对峙。马部炮击石友三部，石部后撤。第二天，阎锡山突然发起反攻，来势异常凶猛，马部伤亡很大，黄昏后才全部撤出。接着蒋军张治中的教导师也失利，蒋下令全线总退却。直退到归德、砀山一带，令马部退至泰安进行整顿。
阎锡山的晋军由傅作义指挥攻打山东，进攻济南甚急，马鸿逵除防守泰安、大汶口、兖州外，又派一个团到肥城拒阻。蒋军主力撤至胶济线，准备放弃济南，马鸿逵部遂离泰安南下。到达曲阜附近时，夏斗寅师也赶到曲阜县城，马遂留马宝琳的步兵第二旅驻守兖州，其余撤至邹县、滕县布防。这时晋军已占济南、泰安，主力南下。蒋命退到胶济路沿线的韩复榘反攻济南，韩却在青岛摇摆不定，大有被冯、阎拉去的可能。蒋在急切中屡电马鸿逵，以“岁寒知松柏，板荡识忠臣”相勉，命马鸿逵去青岛说服韩复榘。马果将韩说服，韩决定向济南反攻。蒋令马鸿逵守兖州，其嫡系部队守曲阜，派装甲车护路，另调蔡廷锴、蒋光鼐两师由徐州北上增援。兖州、曲阜一线，经过几次激战，伤亡很大，但蒋军终于坚守下来。7月，蒋军在津浦、胶济两路开始反攻，晋军全线撤退。傅作义为策撤退之安全，命令黄士桐旅及一个炮兵团固守泰安。马鸿逵奉命进攻泰安，泰安城高池深，连攻不克，部队伤亡很大。刘峙调重炮轰击，仍然未克。斯时韩复榘已克济南。泰安不下，铁路受阻，蒋限期令马攻下泰安，马写信劝降，守军回信说：“节命不能两全。”最后采用坑道战，由西关挖掘坑道。用炸药炸开西门瓮城，但第二道城门未塌。8月24日，旅长马全良、团长卢忠良带奋勇队攻击，打开城门，经4小时激烈巷战，才占领泰安，全俘守城官兵，马将黄士桐等押送南京。缴获的山炮、机枪等即补充了马部。蒋升马鸿逵为讨逆军第十五路军总指挥，参谋长为罗震，下辖两个师。六十四师：师长马腾蛟，参谋长马光天，下辖两个旅，旅长为车有德、马英才；七十二师：师长马全良，参谋长孙继先，下辖两个旅，旅长卢忠良、马宝琳。一个独立旅，旅长马及第。一个骑兵旅，旅长马魁。直属队也扩充为特务团、教导团、炮兵团、工兵营、辎重营、宪兵营。之后蒋介石又将原直系马吉第师整编为第六旅，隶属于十五路军建制。马鸿逵在军阀混战中，以士兵的鲜血为代价，大大捞了一把。
这次战争后，马鸿逵驻防泰安，并及于大汶口、兖州、济宁一带。时山东省主席为韩复榘，马恃功与韩争地盘，先后向韩“推荐”了十来个县长：泰安周百锽、肥城李伯海、临清马锐、济宁赵文府、宁阳杨鸿寿、兖州周竹生、滕县叶森、诸城李文励、邹县屈伸，大有割据鲁西之势。马向所“推荐”的县长规定：要按期征送壮丁，解粮拨款，如不能完成，必然严责。可见这样的县长无非是为他拉丁、抽粮、送款而已。但老百姓只有那么一点点，马拿去了，韩就拿不上，马还嫌这几个县拿的太少。因此，韩、马之间的矛盾就越来越大。马公开对他的部下发牢骚说：“江山是我们大家打下的，不是姓韩的一人打的，我军的粮饷困难，为什么不早解决，要我的好看呢！”马鸿逵此时踌躇满志，在泰安训练骨干，扩充实力。为笼络军心，还在蒿里山大修“讨逆阵亡将士纪念碑”。在修碑中，挖出唐玄宗和宋真宗刻在玉简上的祭天文告，马据为私有。后曾拿到天津，企图卖与外商，被天津《实报》侦悉揭露，事发未果。近据有关资料记述，此一文物尚在台湾。
中原战争结束后，冯玉祥失去对西北的控制力，蒋介石又急于围攻江西红军，无力顾及。但经过考验，他认为马鸿逵还可靠，就想任其为甘肃省主席，征求马福祥的意见，马认为其子鸿逵性情横暴，恐开罪于乡里，又荐马鸿宾（时任宁夏省主席），并说：“我侄才学胜曾（国藩）、胡（林翼），可以大用。”1930年11月，任马鸿宾为甘肃省政府委员，代理省主席，任马鸿逵为宁夏省主席。马鸿逵对其父这一举措极为不满，滞不就任。次年8月马鸿宾在甘肃省主席任内发生“雷马事变”，马鸿逵乘机向蒋介石请求，愿率所部入甘平乱，未得允准。“九一八”事变后，蒋介石继续坚持“攘外必先安内”政策，调马鸿逵部驻河南许昌，年底又命开赴信阳，向鄂豫边苏区进攻。马鸿逵到信阳，将其总指挥部设在袁世凯旧居袁家大楼，为“对内防逃”、“对外防扰”，深壕高垒，严设岗哨。又以亲信周百锽为信阳县长，便衣暗探，到处侦防，士兵、百姓稍涉嫌疑，动辄捕获，残酷拷打，刑讯逼供。不少人被无辜处决，且枭首示众。一次，马福祥到信阳，感到马鸿逵做得太过火，在对官兵讲话中，反复引述“民不畏死，奈何以死惧之”、“不嗜杀人者能一之”的古语。另一方面，则是士兵没薪饷，吃不饱，军纪败坏。连其旅长马全良也看不惯，竟同马鸿逵当面顶撞，愤然离队回到西北。
马鸿逵也心中有数：进攻红军不是被吃掉，就是被打垮。为保存实力，借故拖延，按兵不动。1932年7月，蒋介石准备发动对豫鄂皖苏区的第四次“围剿”，刘峙部集结于西平、遂平，陈继承、胡宗南等部集结于孝感、广水，以武力胁迫马鸿逵进兵，有对马部包围缴械的态势；蒋同时令马福祥告诫其子不要学石友三。马福祥看马部形势紧迫，星夜赶到汉口，面见蒋介石，为其子缓颊。但因染时疾，卧床不起。马鸿逵在信阳闻讯赶来，又遵医嘱，搭车转至北平协和医院，8月19日车至琉璃河车站，马福祥病逝。马鸿逵以治丧为名，躲在北平，部队交参谋长罗震指挥。在蒋嫡系军压力下，马部不敢怠慢，转而积极配合蒋的嫡系部队作战。
7月的一个夜晚，红军向马部所驻的信阳南李家寨等地进攻，蒋军钢甲列车巡逻到附近，铁道被红军破坏，进退不能，陷于重围。马部在钢甲列车炮火支援下出击，救出此车。