北伐军各路人马驰援龙潭，唯有卫立煌部因为受到镇江附近防区内孙传芳部的牵制，没有能够及时出发，等到镇江附近的孙传芳部被驱散之后，卫立煌即率第四十一团开赴龙潭。卫立煌部抵达龙潭时，天色已晚，遂趁着夜色进攻龙潭车站的孙传芳部。此时北伐军第二十二师第六十四团已经占据龙潭车站的西南高地，正与驻守车站的孙传芳部对峙，冷不防卫立煌部突然自背后杀出，孙传芳部猝不及防，随即被击溃。孙传芳获悉后，立刻抽调其他部队驰援车站，孙传芳派出的援军正向龙潭车站反攻时，又遇上自常州车站来的北伐军第一军第二师副师长徐庭瑶，双方遂展开激战。
28日夜，孙传芳部再次攻占龙潭车站，北伐军卫立煌部和徐庭瑶部遂向南京城集结。南京军事委员会常委何应钦和李宗仁经过商讨，认定孙传芳正在集中主力进攻龙潭，于是急调第一军和第七军主力由东西两面夹击龙潭，并急电在芜湖的陈调元军、采石矶的贺耀祖军、慈湖镇的叶开鑫军、青阳的王普军和大通的夏斗寅军分别担任长江上游的防御部署。同时，电令海军司令陈绍宽派兵舰到八卦洲、划子口、大河口、乌江镇等地巡逻，以拦截偷渡的孙传芳部。