薛林在北平待的虽然很太平，可他非常想回到广州去参加讨伐陈炯明的战斗，这可是建功立业的机会，可是没办法，他必须在这保护孙先生。
再说广州的局势，自从1922年6月陈炯明叛变之后，他就成为孙中山和南方政府的头号大敌。1923年孙中山组织联军把陈炯明逐出了广州，但其仍盘踞东江潮汕一带，阴谋再起，严重威胁国民政府的生存。
1924年底，陈炯明认为与南方政府决战的时机已经成熟，于是集结部队，准备打回广州。此时的陈炯明兵力号称十万，实际上大约五万人。其中战斗力最强的是林虎所辖的广西军，约一万五千人，编成4个步兵师。
1925年1月15日，国民政府发布《东征宣言》，正式向陈炯明宣战。随即兵分3路向陈炯明发起进攻，以安定广州革命政府的后方。
统率北路军的是滇军杨希闵，统率中路军的是桂军刘震寰。南路军由粤军第2步兵师(师长张民达，2000人)、粤军第7旅(旅长许济，4000人)、粤军第16团(1000人)和黄埔军校的两个教导团(2500人)组成。
黄埔军校教导第1团、第2团是以第一期毕业生为基干编成的，蒋介石以黄埔军校校长名义率领这两个团。
何应钦、钱大钧(先是王柏龄，钱大钧是东征途中接任)分别为团长，军校第一期的队长、区队长和教官担任营长；黄埔1期毕业生担任两个教导团的连长、排长、特务长以及营、连党代表职务。
同时用黄埔2期在校学生的炮兵队编成一个炮兵连，学生都作为列兵使用，陈诚为炮兵连长。苏联顾问亦随军参战。广东老百姓称这支军队为黄埔学生军。它人数虽少，但战斗力在广东各军中却是第一流的。
他们不仅受过良好的政治和军事训练，革命斗志空前高昂，而且武器装备也优于各军。
3月上旬，林虎率刘志陆、王定华、黄任寰等部两万余人自兴宁、梅县、等地出发。
由于担任战场左翼军的滇军、桂军按兵不动，使林虎得以从容地绕过黄埔军左翼直抄后路，战场形势急转直下。3月12日午后一时，林军右路前队约五、六千人抵鲤湖，左路前队抵红湖(距棉湖五华里)，其后续部队尚有万人左右。
3月12日晚，粤军第7旅在揭阳西边南溪北岸宿营；黄埔军校1团在棉湖(一个营在南溪左岸)，二团在棉湖东南。
根据所掌握的敌情，苏联顾问建议3月13日以粤军第7旅和黄埔1团组成的右翼向敌人发起主要攻击，目的是迫使敌人往南撤。黄埔2团以其部分兵力支援1团，其余的部队进攻南路敌人。
3月13日零点三十分，蒋介石命令第7旅许济部13日晨7时30分以前进至塔头埠向林虎军左侧包围攻击；黄埔1团何应钦部于13日晨5时30分渡河，攻击正面和顺之敌。教导2团钱大钧部于13日晨5时30分出发，攻击棉湖右岸鲤湖之敌，并掩护一团之左侧；
但战场形势瞬息万变，原已到达鲤湖之敌，仅留两千余人在鲤湖附近一带高地占领阵地，主力已转至和顺方面。许旅向敌左侧背迂回，越走越远，没有和敌接触的机会，反而使敌减轻了左翼的顾虑。
这样，在接下来的棉湖战役中，黄埔教导1团独挡十倍于已的强敌。
13日7时30分，何应钦团长率部进至距和顺约40华里之曾圹村，得知敌军王定华等部五、六千人已在和顺东端高地占领阵地。何应钦即命令1营攻击正面之敌，3营由右方前进攻敌之左翼，2营及炮兵连控置于第二线为预备队。
林虎军凭借有利地势，以居高临下直扑黄埔1团，双方绞杀在一起，战线越拉越长，阵地反复易手，双方伤亡惨重。林虎见正面强攻难以奏效，于是将主要攻击方向转向黄埔一团的左翼。
何应钦立即命令3营迅速攻击前进，占领右前方制高地。
上午11时左右，1营战线越拉越长，1连伤亡更重，连长余海滨阵亡，副连长刘赤忱负伤，6名排长、副排长都负伤或阵亡，全连军官只剩下党代表李奇中和司务长阎国福，奉命从第一线撤出。
曾圹村已无兵据守，一股敌军乘隙而入，冲到了距1团团部仅百余米的地方，何应钦命2营长刘峙率预备队6连渡过小河，向敌人猛冲，同时命炮兵向曾圹村射击，毙敌二十余人。在炮火的支援下，6连将敌军逐出了曾圹村。
陈诚指挥的山炮连连续射击。后来由于6门炮的撞针都失灵了，只得后撤到团指挥所附近。
11时30分，林虎再度向1团方向大量增兵，对2营5、6连阵地猛烈攻击。何应钦将最后的预备队4连投入战斗。林虎这时已发现了1团指挥所所在的位置，派出重兵强行突入，黄埔军拼死抵挡。
冲在最前头的敌军离指挥所只有几十米的距离了，蒋介石严令何应钦坚决顶住。
何应钦命令号长吹起了冲锋号，第一个冲了出去，带动团部所有人员都跟他往下冲。加仑将军的几个助手和警卫员也拔枪投入了战斗。黄埔军顿时士气大振，杀声震天动地。
炮兵连长陈诚亲自指挥架炮，亲自瞄准，亲自拉火。头一发炮弹正落在团指挥所前面的一堆敌人当中，林虎军突然遭到炮火轰击，顿时惊惶失措，掉头就跑。当时人们纷纷议论，大炮别人打不响，为什么陈诚亲自拉火就打响了呢？其实是因为大炮打得太多，撞针过热，软了，卸下来过了半小时，撞针经过冷却，又变硬了。由于陈诚拉火打响了头炮，蒋介石立即宣布提升陈诚为炮兵营营长。
经过这一战，陈炯明的精锐部队损失惨重，没过几日便退出广州。