在初次交锋大败后，一直将空军视为宝贝疙瘩的张学良遥控奉系飞行大队，勒令前线飞行员，此次作战目的主要为了保卫奉军炮兵阵地免受国民革命军空军的轰炸，严谨飞行员深入作战。

而与此相反，在听闻奉军空军主力集中在菏泽一线后，国民革命军迅速调整军事部署，向前线增派一个飞行大队，如此不但在质量上，更是在数量上形成优势，如此完全掌握前线制空权。

在这之后，黄光锐赶赴前线，在派出多支部队穿插到奉军后方100公里后，逐步掌握奉军飞行大队所在位置。

这一天，国民革命军飞行大队突然出动，对前线奉军空军基地进行轰炸，如此张学良南调的50架飞机，除了17架逃回北京外，其它的都被泡汤。

经过4～5日空中厮杀，奉军空军再次从天空中绝迹，国民革命军空军取得制空权。

在这之后，每日出动多个飞行中队，对奉军重点目标、炮兵阵地进行轰炸，在失去制空权后，在炮兵阵地遭到空中压抑后，奉军攻势变得越来越软弱无力。

到10月16号，感到前线的国民革命军第10军、第4军从左右两翼穿插出动，分别占领外围之东明、定陶，逐渐对进攻菏泽之奉军形成三面包抄之势，第5军，第13军赶到菏泽，正与岳维峻的鲁西游击纵队一道从正面反攻。

在这种情况下，张宗昌的参谋长王瀚鸣认为国民革命军援军已经赶到，占领菏泽，继而郑州，找杨兴算账的战略目的已经不可能达成，现在唯一可做的就是趁国民革命军包围态势未形成，向巨野、济宁方向撤退。

张宗昌一听，没有办法，不要说国民革命军在地上进攻，就是在天上，只要天气一好，每天就飞来数架飞机，在炮兵阵地，在指挥所扔两颗炸弹，或者扫射一番。

当即宣布向济宁方向撤退。

奉军刚刚一撤退，国民革命军根据当地党人的报告，也觉察到战场上的异动，在17日，国民革命军下令全线反击。

于是走走打打，大大走走，奉军撤退得非常慢。

在10月18号，压死最后一根稻草出现，刘湘第4军突然杀到敌后，占领巨野，如此张宗昌部8万大军有被包围危险。

看到刘湘部一个团先期到达巨野的消息，杨兴一面令各部发动猛攻，使其不能向巨野增兵，一面督促刘湘率领主力牢牢的将张宗昌困住。

在这生死关头，张宗昌反而不慌不忙，调令各部与国民革命军血战，而自己亲率白俄师向执行穿插任务的刘湘第4军发动攻击。

10月18号下午，负责阻阻击第4旅与白俄师相遇，相互发生激战。片刻，交战双方情形被送到大本营，第四旅与一部张宗昌一个师的洋鬼子在巨野发生激战，双方之间拼得非常厉害，第四旅先头营在阻挡洋鬼子两个团轮番攻击下，不到3个小时，阵地就被攻占。