李宗仁发言后，李济深接着慷慨陈言，指出李宗仁发言极为中肯，强调“今日北伐实千载一时的机会”。并说：“今日北伐已势成骑虎，中央断不可坐视我第七军和唐军孤军作战而犹豫不决。”然后提议将第四军陈铭枢和张发奎第十、十二师调赴湘省增援，并将广州叶挺独立团立即开拨赴湘。最后李济深呼吁说：“第七军已在浴血奋战，第四军也准备牺牲，希望其他各军袍泽，一致响应，共襄盛举；中枢更宜速定北伐大计，以解中原人民倒悬，以慰海外爱国人士的喁喁之望。李济深继之而起的慷慨陈词，突如其来，全场为之肃穆，军政首脑人物，无不为之动容；驻粤客军，更无理反对北伐进军。于是北伐大计，正式通过。并任唐生智为第八军军长。
此时正开二中全会，军委会于二十一日发表时局宣言。当时不用国民政府发宣言，而用军委会发，李宗仁甚为迷惘。可能是汪精卫不在，政府主席虚位，蒋便欲以军委会代行政府职权。
与此同时，蒋又解释整理党务案并不是限制共产党，而是合作的一种办法，是为了统一指挥，不使大权旁落。
会议通过后，李宗仁去找蒋介石，催促他早日出兵北伐。但蒋仍然不赞成立即北伐，并且还对李宗仁的催促很不耐烦。李说：“蒋先生对我的催促颇有不耐烦的表示。据说在他的五月二十九日的日记上曾埋怨我‘不识内情，徒怪出师延缓’，他‘深致惋惜’云云。”这说明蒋仍对北伐出师不赞成，仍在观望。李宗仁和李济深大概猜着了蒋介石的心思，便一同对蒋说明推他做国民革命军总司令。他说：“为了减少蒋先生的顾虑，我和李任潮曾私相约定，拟明告蒋先生，北伐正式出师时，我们自当推举他担任总司令。”后来还是由李济深“委婉地将我们私下所交换的意见告诉了蒋先生”。
二届中央临时全体会议于6月4日召开，议决北伐，共推蒋介石担任国民革命军总司令，并授权蒋氏组建北伐军总司令部。前两日，唐生智就任第八军军长和前敌总指挥。6月5日，国民政府正式任命蒋介石为国民革命军总司令。就这样，北伐大计才正式决定下来。此时，蒋介石已集军政大权于一身（谭代主席并无实权）。
蒋任总司令后，即选择白崇禧出任北伐军总部副总参谋长，负责组北伐军总部。蒋以白任斯职，有联络桂军为其运用自如之意，同时革命军中中坚将校有多半系保定军校出身，与白为同学关系，较好办事。总之为其所用之意。总参谋长为李济深。6月29日，政治委员会通过蒋任国民政府委员。
北伐军的阵容大体如下：
第一军，原为许崇智粤军第二军，1925年8月20日廖案后，许被蒋逼走，改编为第一军的一部分，与蒋之党军合为一个军。先由蒋自任军长，1926年初，改由何应钦担任。下辖五个师，共十九个团，阵容最大，为蒋的私人军队和起家资本，驻防广州、东江一带；谭延闿第二军驻防北江，共四个师，十二个团；朱培德第三军为滇军，驻广州、四邑地区，辖三个师，共八个团又二营，李济深第四军，原为粤军第一军，辖四个师，共有十三个团又二营，驻江西、琼崖地区；李福林第五军，为原广东省的福军，辖共两师，共八个团又一个营，驻番禺、南海和广州市区之河南地区；程潜第六军，由原湘军改编，共三师九团又两个营，驻广州附近和北江。总起来共七十一个团，约七、八万人，飞机数架。其编制约为“三、三制”：三班一排，三排一连，三连一营，三营一团，三团一师。李宗仁第七军编制，则不同于以上六个军。他们是：三班一排，三排一连，四连一营，三营一团，二团一旅，旅上暂不设师，而设各路军的指挥官，位同师长。当时第七军共九个旅，十八个团，另加两个独立团，一入伍生团和炮兵、工兵营，军校第一分校学生队，共有四万余人，步枪三万余枝，炮二十余门，重机枪八十余挺。仅次于广州六个军。军费由广西自给，士兵伙食费每月为小洋二角，长官不论高低，一律伙食费四角。各主官除少数公费外，无任何津贴。比广州各军待遇低甚。广州备军官兵的薪饷规定：士兵每名每月10元，班长12元，少尉排长32元，中尉排长40元，连长60元（另公费20元），营长120元（公费100元），团长300元（公费200元）。按当时的伙食标准，士兵每月伙食费2元，作战时，伙食由国家供给。所以据李宗仁计算，一个士兵可以养二口之家。可见北伐军的伙食供应和薪饷是相当高的。当时军饷由国民政府统一供给，来源为统税、钱粮和禁烟特别捐、防务经费，以后两种为最大收入。“禁烟特别捐”，即是鸦片税，每两烟土课税一元，是“寓禁于征”之意。“防务经费”，实为两广赌捐，两广人民嗜赌成风，禁之不能，即课以重税。这种课税制，由政府招商投标，组织承包公司，专门收税大公司再招小公司承包。这样就有了一个重要财源。当然这种课鸦片税以治国的手段，是违法行为，孙中山是不会，也想不到的。而蒋介石却是广开财源。以鸦片税而养国、治军，这在清政府也是决不允许的。李宗仁对此违法之举，认为是不得已的挖肉补疮的办法；但总系“秕政害民，迹近荒唐”。这说明国民政府在其一开始，就是建立在腐败政治和不健康心理上的。为了政治和军事的需要，完全可以不择手段。蒋介石就是在这样的经济基础上开始北伐的。而北伐的胜利与此较高的官兵薪饷制，又不能绝无关系。当然反帝反封的国民精神，乃是国民革命军战斗的思想动力，但这种荒唐的经济基础，则不能不说是以后国民党腐败的基因。
以上八个军，以第四军、第七军、第八军、第一军四个军战力最强。第四军老底子为粤军邓铿第一师。其军中各师长如陈铭枢、张发奎、陈济棠、徐景唐，团长如叶挺、蔡廷锴、黄琪翔也都是能战之将，后来都成为一时名将。第七军李宗仁所部，是一支劲旅，训练有素，能征惯战，终于统一广西。第一军为蒋介石的党军扩编而成，战力亦强，但次于以上两个军。第八军，为唐生智所训练，为原湘军劲旅，北伐中也屡立战功，但次于四、七两军。其他各军则均无什么战力可言。程潜第六军，则为湘省地方杂牌军编成，又成军不久，当然亦经不起战阵。当时北伐军能战之军只有三个军，约七万人左右。全军加上袁祖铭、方本仁附义各军不到二十万人；外加冯玉祥国民军三个军，大约为二十万人左右。而当时在全国范围内，张作霖、张宗昌、吴佩孚、孙传芳四者之军约为八十余万人。加上川军和唐继尧的军队三、四万人，共有百万人左右。因此力量相差是极悬殊的。但北洋军阀和奉军，均互不统属，矛盾重重；而北洋直系、奉军内部，也互相矛盾，行动不能一致；加上官兵无精神寄托的不利因素，则战斗力却是不够强大，因而终被新生力量的北伐军所各个击破。
北伐之前，湖南发生了唐生智驱逐赵恒惕之战。唐生智原为赵恒惕四个师长之一，任第四师师长，其他第一师长为贺耀祖，第二师长为刘铏，第三师长为叶开鑫。唐系保定军校毕业，为蒋百里之学生。此时赵恒惕是湖南省省长，辖四个师；并制订省宪，倡导联省自治。他一生都以此省宪制为最得意。但他对吴佩孚妥协，在护法战争中未支持护法运动，引起湖南人民不满，湖南人民掀起驱赵运动，唐更想乘此机会，驱逐赵恒惕，取而代之。赵即于3月11日离湘赴沪，委唐为代理省长，离开政界，过隐居生活，终日以诗文自娱。但唐也还不坚定，一面驱赵，一面又到河南洛阳去见吴佩孚，请吴谅解，同时又向桂军（第七军）求援。吴佩孚则想借唐驱赵，然后再举兵讨唐，取得湖南地盘；故怂恿唐氏驱赵，不援助赵恒惕。及赵出走，吴又派兵助叶、贺（叶开鑫、贺耀祖）讨唐。叶开鑫则坚决反对唐生智，便向吴佩孚输戚求援，被任为“讨贼湘军总司令”，将所部集中岳阳。决心对唐作战。3月底唐军占领岳阳。不久叶自吴处获得武器，又于4月19日夺回岳阳。5月初，湘西贺耀祖等部组成“护湘军”，与叶开鑫之“讨贼军”相联合，夹攻长沙。同时吴佩孚又命江西唐福山旅，支援叶、贺军。叶任中路，贺任西路，唐福山任东路，三路进攻长沙。在此情况下，唐生智不得已向李宗仁第七军求救。李宗仁即于5月初派军一旅援唐，进入湖南，节节胜利。直指长沙。
李宗仁就是于此情况下，到广州游说北伐大举的。同时又派一个独立营（王赞斌）押运子弹赴衡阳，援助唐军李品仙第三师。李即以此一营广西军出战前线，夺回衡阳之北的衡山。故北伐开始之前，李宗仁第七军已经派军北伐，势成骑虎。如吴佩孚不干涉唐生智驱赵之事，唐则可以自长湘省，向北屈服，并请护保，很可能就不会请李宗仁援助，也就不会有北伐之提前开始，唐或者会成为以后北伐的对象之一。
挥师北伐
蒋介石于5月29日，提出令李宗仁第七军先行北伐，并支付20万元款项为军费。5月下旬，叶挺独立团首先自广东出发，于6月2日到达湖南。李宗仁于6月18日离穗返桂。留四个旅看家，亲率五个旅离南宁，于19日乘专轮抵达梧州。6月24日抵桂林，继续北上。同日，吴佩孚部署四路大军，云集湖南。宋大霈为第一路军司令，助叶开鑫等任正面作战；王都庆任第二路司令，于临澧、常德一线任右翼；唐福山为第三路司令，任左翼；董政国任第四路司令，率阎日仁、唐之道旅为总预备队。7月初，第四军陈铭枢，张发奎两师抵湖南攸县、安仁。7月1日蒋介石下北伐动员令：先定三湘，再克武汉，与国民军会师中原，统一中国。特别指出“必先扣倒军阀，肃清反动势力，方得实行三民主义，完成国民革命。”7月4日，李率第七军胡宗铎部和其他各军发动攻势。7月6日，蒋被推为中央常务主席，因为元老们不服气，蒋自觉无趣，就由张人杰代理。7月7日，公布《国民革命总司令部组织大纲》，共十条。其中主要是：“动员令下后，即为战时状态。为图军事便利起见，凡国民政府所属军事、财政各机关均需受总司令之指挥，秉其意旨办理各事。”从此开始，蒋介石不但完全掌握国民革命军，而且指挥国民政府军事、财政各机关，把军权、财权完全集于一身。他又身为中央执行委员会主席，则政府也在其控制之下。实质上，国民革命军已变成其私军（他也是军委会主席）。7月9日，蒋就任国民革命军总司令职，于广州举行北伐誓师典礼。孙科捧国父遗像，国府代主席谭延闿授总司令印，中央监委吴敬恒授军旗。三人各致勖词，蒋谨受之。
誓词是：
“嗟我将士，尔肃尔听。国民痛苦，火热水深。
土匪军阀，为虎作伥。帝国主义，以枭以张。
本军兴师，救国救民。总理遗命，炳若日星。
吊民伐罪，歼厥凶酋。复我平等，还我自由。
嗟我将士，为民前锋。有进无退，为国效忠。
……
嗟我将士，如兄如弟。生则俱生，死则俱死。
存亡绝续，决于今兹。不率从者，军法无私”。
同时蒋发表就职演说和宴会演说，主要是表示要完成孙中山先生遗志。此时他更处处时时以孙中山接班人自居，一句一个总理和廖党代表，表现得极为“虔诚”。
蒋又以个人名义发通电、宣言；又发告将士书、告广州人民书、告士兵书。
通电中说：“继先大元帅遗志，服从政府之命令，努力国民革命，实行三民主义。”
宣言中则详论革命对象和战争目的为打倒国际帝国主义和军阀。文云：“革命战争之目的究为如何，中正尤不能不于就职之始，为我全国同胞宣告也。慨自辛亥革命迄今十有五年，祸乱相仍，扰攘不止，人民陷溺于水火之中，日益深烈。追求致乱之源，悉由国际帝国主义者为之厉阶。彼既挟炮舰政策，以保持胁迫而取得之不平等条约，攘夺我关税自主，妨害我司法独立，垄断我全国金融与交通。使我新兴工业受其扼制，所有农产被其把持。因而商业萧条，民生凋敝，以致遍地皆匪，百废莫举。而彼复利用万恶之军阀，为其工具，摧残爱国运动，剥夺人民自由，更驱使全国军人，同室操戈，自相残杀，必使我国内乱不绝，而彼乃得操纵我政治与经济之全权。……革命战争之目的，在造成独立之国家，以三民主义为基础，拥护国家及人民之利益，故必集中革命之势力于三民主义之下，乃得推倒军阀与军阀所赖以生存之帝国主义。”
革命策略是与敌斗争决不妥协；联合所有一致对外之全国军人共同作战；军民结合，使军队成为人民军队。文曰：“第一，必与帝国主义者及其工具为不断之决战，绝无妥协调合之余地。第二，求与全国军人一致对外，共同革命，以期三民主义早日实现。第三，必使我全军与国民深相结合，以为人民之军队，进而要求全国人民共负革命之责任。如我全国军人，有能以救国爱民为职责，不为帝国主义之傀儡者，中正必视为革命之友军。如能向义输诚，实行三民主义，共同为国民革命奋斗者，中正尤引为吾党之同志，决无南北畛域之见，更无恩仇新旧之分。……”
告将士书，则提出四点：“一，当认定帝国主义为吾人之目的敌。……二，当确信国民革命军为中国国民党之军队，………。三，当尽量注意士兵之教及生活……。四，当努力使国民革命军为人民之军队。”
告士兵书共六条：
一，革命的意义。
二，战争的目的。
三，牺牲的代价。
四，主义的需要。
五，本军的责任。
六，成功的要素：
“1．爱护人民。
2．严守纪律。
3．服从命令。
4．尽忠职务。
5．团结精神。
6．不贪财物。
7．节省子弹。
8．自刃冲锋。
9．不怕敌人。
10．立定脚跟。”
告广东人民书，重点说广东人民革命历史事迹。在这里面，他高度赞扬了太平天国革命及其以前之平英团的英勇事迹。他说：
“三元里民揭平英团之帜，不期而集者数万人，与英以重创。英人虽惭愤不敢报复，去而攻闽浙沿海。使清廷稍有能力，必不致为南京城下之盟也。太平天国尤为民族革命特起之异军，光复汉室，功已逾半。观于英人戈登以常胜军助李鸿章，即可知太平天国若何遭帝国主义者之忌疾。惜乎洪杨争帝，乃至溃败。”
以上这一切的论证和陈述，无疑都是正确的，感人的，富于鼓动性和激发力量。但这时蒋的内心深处是否仍然有与帝国主义战斗到底和团结国内所有愿意共同对外的军人的真实思想已很成疑问。因为他一直是以个人中心为第一，革命和民族独立为第二，和孙中山捉迷藏，不服调动。处处以争权位为主要目的。权位到手后，又必然以保权位为主要目的，而置国家民族于第二位。1927年搞“四？一二”反共政变。1928年“五？三”惨案中蒋介石完全对日妥协，而拒不接受奉军一致对外的要求。后则削平冯、李，进攻红军，咒骂太平军为贼。至此，蒋介石完全变成他以前北伐誓师时所咒骂和抨击的敌人或封建军阀了。这是权位到手后，就转向自己的对立面。这种历史的悲剧令人感慨不已。
北伐各军中，有不少中国共产党党员任军师等党代表：
第二军：李富春
第三军：朱克靖
第四军：张善铭
第六军：林伯渠