遭列护法军顽强阻击。两军激战八昼夜，短兵肉搏拼杀，护法军终于挫败北军进攻。北军尸横山谷，锐气顿挫，亦构筑堡垒，凭险相持，渐成胶着局面。
黄天明看两军对峙，护法军不听指挥，坚持不攻，就给原驱汤作战中的老关系两广巡阅使陆荣廷发电请示支援，陆荣廷接衡阳密探报告，称北军疲惫，军火供应不济，恐难以取胜。就立即命令广西督军潭浩明为护法军粤桂联军总司令，出师湖南。10月30日，广州方面支援军火到了衡阳，护法军实力大增，林修悔部冒雨奇袭北军，收复邵阳，北军败退。赵云在上海接唐士得电报，即向黄天明抗议，反对黄天明邀请桂军进入湖南地界。但黄天明以业已成事实，推搪赵云。这时桂军正在开赴衡阳途中，为了给桂军让出防地，黄天明即令各部不分昼夜追击，护法军也怕桂军取胜，就乘胜追击，很快推进到湘潭、株州一线，将王、范两师包围。北军粮草缺乏，军火不济两万人不愿作战，举旗投降。其余北军残众，突破重围，败北而去。傅良佐于11月14日夜急逃离长沙。“惨淡偏师捷，虎狼中夜遁”。护法军终于取得了胜利。
11月16日，黄天明抵达长沙，地方各界推举他为湖南省长，而赵云则上海电告第二旅各部，邀陆派员主持湘局，以报黄天明擅自邀桂军入湘之举。陆荣廷接长沙电报，即电告广西督军谭浩明。黄天明见自己指挥不了军队，只好敦促潭浩明来长沙主持大局。这时响应护法的湖南中国国民党省部坚请陆荣廷迫令黄天明改称湘南总司今，促其离开长沙。黄天明鉴于桂军大部当前，即交出长沙省府权力，率民团出驻湘阴新市。
这时，段祺瑞部李奎元、卢金山、孙传芳从岳州准备南下。谭浩明到了长沙后，命令湖南第一师第二师向李、卢、孙部进攻。赵支则暗中命第一师第二师支持黄天明任总指挥，并命令省府倾全力赴广州购置大量军火供应第一师和二师。黄天明认为段部盘距岳州要冲，护法全局未可乐观，遂分三路向北进发。黄天明亲领第一、二师居中央，进取岳州要害白湖荡，直捣岳州。民国七年1月22日，在白湖荡同北军李奎元、王金镜两师主力遭遇。黄天明深知北军指挥迟钝、行阵迂缓，果断命令民团冲锋，并许诺事成后改编民团为正规部队，士气大振，迅猛进攻，速战速决，连战四昼夜。北军见护法军来势汹涌，于27日退出岳州。
段棋瑞因岳州失守，调集曹锟、张敬尧、张怀芝、吴光新、张作霖等军约五十万人马，分五路进攻湖南。为了提高士气，黄天明要求谭浩明将民团改编为一个师，谭不同意，黄天明只好请示广州孙文，孙同意民团改编为粤军第六军一个师。这时，黄天明所辖湘、粤、桂护法军总计有三万二干人，大权在握。北军敌军压境，战事一触即发。洪福武馆派司徒明前去护驾，黄天明给邓世耀来电，称下了死的决心，万一不幸，请其代为照顾家眷。随后黄亲率湘军主力守羊楼司正面，在黄天明的带领下，湖南中国国民党响应孙文的号召，也渐渐调动起来。韦荣昌率桂军担任桃林方面防务，刘建藩和粤、桂军一部担任浏醴边境警戒，左起羊楼司，右至萍乡，战线亘长。3月1日，曹锟部第三师师长吴佩孚率五个旅，攻击湘鄂赣边境军事要地羊楼司。黄天明率湘军苦战旬余，死伤惨重，而补充兵员尚在衡山，就于13日退出羊楼司，桃林。黄天明将湘军从羊楼司撤至云溪附近待敌，忽报张敬尧间道占领干江，桂军溃败，岳州亦失守。黄天明只得回到衡山，对军队进行补充。20日，黄天明在衡山召开紧急会议，商定确保湘南的部署。决定由黄天明、林修悔扼守衡阳，刘连藩、赵恒惕扼守攸醴，相机袭击北军薄弱环节。4月下旬，刘建藩率部在醴陵、渌口等地同北军激战三昼夜，击败北军。刘率部乘胜追击，抢占白石港时，不意进军过速，落水阵亡。
黄天明痛失一员猛将，正伤心不已之时，欧战结束，德国战败，陆荣廷与直系军阀谋和，反对孙文在广州担任大元帅职务，孙文于民国七年5月辞职，离开广州。黄天明暗暗为邓世耀的远知灼见叫好。就着司徒华，称自己受命孙文先生，已经完成了任务，所编部队将交赵云，让邓世耀、唐皆能通知唐士得、唐家龙作好迎接北军的准备。民国七年6月，黄天明率林修梅部退出衡阳，驻郴州、永州。
此时，北军的吴佩孚在衡阳，接见了赵云特使唐士得，唐士得称护法因议院反战失败而结束，湖南原督军、省长赵云将带领湘军、民团各部保持中立，但赵与黄均不反对宣战，所以与北平军政府并无二致，吴也称是。唐士得又提出，希望吴能支持赵担任湖南督军及省长。为了表示心意，唐士得送吴金条五十根。吴随即通电支持赵云担任湖南省督军，不想再战，而段祺瑞得理不饶人，委任张敬尧为湖南督军，命令吴继续进兵。吴就在衡阳屯兵不进。
黄天明因陆荣廷迫走孙文，与陆荣廷不和，不愿接受陆的调遣，将护法军一、二师交其指挥。唐士得代表吴佩孚出面调解，邀赵云前往永州主持军事。北洋军政府认为黄天明离湘，军队士气大受打击，可能会受中国国民党控制为由，派湘籍人士陆鸿逵携巨款赴郴州拉拢黄天明，加入北洋政府。黄天明不愿见面，称孙文乃多年追随之革命领袖，遂介绍民团唐士得与其接洽。陆在归途中，于栖凤随被民团马济部扣留，索要巨款，未果，遭枪杀。北洋政府向赵云提出抗议。赵云宣称黄天明侵吞巨款，“通敌有据”。黄天明未作申辩，自行离开湖南。“西邻妒厥成，道旁纵谗口。众犬同吠声，纷来掣吾肘”，“能鲜惧事债，德薄惭内讧”。黄天明被谣言诬通，于民国八年6月29告别湘军，寓居粤北韶关，潜心整顿湘军特务情报人员，并于次年应邓世荣的邀请同赴上海。
这段时期，邓世耀与唐皆能在衡阳，密切配合黄天明，训练武馆人员。邓世耀派司徒华联络湘乡、双峰民团于湘军成立情报站，定期汇报军情，为黄天明再次返湘，奠定基础。