2月18日上午，袁军再次发动进攻。第七师进攻双河场，吴佩孚旅进攻棉花坡。护国军第一军参谋长罗佩金于是日抵达纳溪，即亲赴战地指挥抗敌。各部官兵扼守险要，顽强作战。朱德支队之曹之骅营长阵亡，董支队之董鸿铨副营长负伤，各部士兵也伤亡严重，棉花坡阵地险象频生。幸连日大雨，山路泥泞，给不习惯山地作战的袁军造成意外困难。激战竞日，袁军撤兵回守，护国军阵地始得以稳固。
为了打退袁军的进攻，2月19日拂晓，罗佩金和第二梯团长赵又新指挥部队分四路对敌实施反击；禄国藩率一个营附山炮一门，机枪一排，由黄土坡向蓝田坝进攻；何海清率两个营附炮二门，机枪一连，沿永宁河向双河场进攻；朱德率两个营附炮兵一连、机枪一排，由棉花坡向菱角塘进攻；刘存厚师之一部迂回渡江，佯攻泸西龙头关，掩护主力反击作战。进攻开始后，各路部队猛冲猛打，连续作战。右翼何海清支队进展顺利，第一天即收复双河场，迫敌后退十余里。2月20日，罗佩金鉴于朱德支队反击受挫，便令何海清支队改变进攻路线，由双河场向菱角菱侧后攻击前进，与朱支队夹击菱角塘之敌。反击作战一直持续到22日下午，菱角塘之敌虽被何海清支队击退，但由于袁军援兵源源开到，护国军弹药不济，被迫于23日转人防御。这次反击作战，袁军死伤千余人，护国军也伤亡营长以下官兵二三百人。
2月23日，蔡锷赶到纳溪前线，研究了前线形势，决定从25日晨起，再次发动攻势。其部署是：以右翼何海清支队为主攻部队，向朝阳观方向实施突击，其它各支队均依托现阵地牵制当面敌人，同时集中炮火压制朝阳观之敌，支援何海清支队作战。护国军企图以集中火力的方式，首先突破袁军左翼阵地，为全面反击打开缺口。与护国军上述反击行动几乎同时，袁军为打破战场僵局，命川军团长刘湘率所部于25日拂晓从长江北岸的石棚向纳溪对面运动，企图抄袭纳溪护国军的侧后。蔡锷闻讯后，立即令何海清所部拨出一营，于了当夜秘密渡江，协同已在江北的刘存厚师一个营，驱逐江左之敌。护国军迅速击退了刘湘团，占领了石棚附近之方山，以保障护国军翼侧的安全。由于刘湘团的袭扰，蔡锷企图首先突破袁军左翼阵地的作战计划未能实现。
纳溪战线稍趋稳定后，蔡锷对指挥人员作了必要的调整。鉴于董鸿勋初战失利，撤销其第三支队支队长职务，改由第六支队长朱德接任，第六支队长则由第三梯团参谋长王秉钧补任。27日下午，从叙州第一梯团抽调之金汉鼎，马鑫培两营援兵赶到，蔡任命金汉鼎为第一支队长。时熊克武正率四川护国讨袁军取道泸北，向泸州方向前进。纳溪护国军的兵力得到一定的加强，蔡锷遂决定于28日组织一次总攻，以改变僵持局面。其作战部署是：何海清支队携炮二门，机关枪二挺，为主攻部队，从棉花坡翼侧攻击袁军防御阵地石保沟；朱德、王秉钧支队配合主攻部队行动，从所在阵地攻击前进，何支队发起攻击后，其它支队的炮火即向石保沟集中射击。另第二梯团长赵又新指挥防守双河场之部队（共约三个连），实施阵前反击，策应正面行动，金汉鼎支队为总预备队，在双河场附近待命。为确保反击作战顺利进行，蔡锷与刘存厚亲自带领督战队，在进攻部队后面督战，明令“凡无命令后退者，立即当地枪毙”。
2月28日上午开始，护国军在左起长江边右至双河场绵亘十余里的战线上，冒着绵绵细雨；不顾料峭春寒，夜以继日地奋力猛攻，多次与敌短兵相接，白刃格斗，经数日激战，护国军虽在左右两翼取得一些进展，但由于袁军兵力较厚，注意纵深设防，并占据石保沟、朝阳观等险要据点，以致始终未能攻破敌之正面阵地。这次作战，护国军虽予敌以重大杀伤，但本身也伤亡和失踪不下千人，兵力大为减弱。蔡锷感慨地说：“此三星期之剧战，实吾国有枪炮后之第一战也”。
（四）护国军退守大洲驿一带
2月下旬，护国军几次反攻均未能达到预期目的，且因连日激战，官兵伤亡颇重，弹药消耗殆尽，又得不到后方接济，形势极为严重。此时，罗佩金、刘存厚等人“深以子弹不给，士气不扬，疲劳太甚为虑”，建议暂时退却，“俟子弹续到，元气稍固，再行进取”。蔡锷起初不以为然，认为退却对战争全局影响甚大，恐一退而不可收拾。后由于部下多方促迫，遂于3月6日下令后撤。除第三梯团留少数部队担任阻击任务外，各部队分路撤至叙蓬溪（今护国镇），白节滩、大洲驿一带。蔡锷等积极整顿队伍，构筑防御工事，并电催唐继尧迅速接济弹药，以便伺机转入反攻。
袁军在第一阶段作战中，虽然依仗兵力优势，取得了一些胜利，但也付出了很大的代价。袁军遇到的主要困难，除士气低落外，就是对战场条件不适应。川南地区山高林密，地形复杂，且时值气候多变，雨雪连绵。在北方平原地区训练出来的北洋军，来到崎岖泥泞的山地作战，经常打滑跌跤，行动非常困难。据称，袁军进入川南以后，由于山路险窄，所有枪炮弹药和急需物品均雇民夫抬运，陆炮每尊需民夫，七十人，山炮每尊需三四十人，一个混成团需民夫一千一百余人，以致一个营开进，行军长径十余里。由于地形不熟，机动困难，所以护国军退却时，袁军只占领了纳溪等地，未敢继续追击。
护国军退至大洲驿一线后，蔡锷总结了纳溪作战的经验教训，决定将下一步的作战方针改为“扼守要点，集结主力，多张疑兵，以分敌势，俟有隙可乘，分头击破之”。据此，护国军设总司令部于大洲驿，并调整了兵力部署：以朱德等三个支队守卫永（宁），泸（州）大道，为中路，以何海清支队和刘存厚部为左翼，沿江安西进，准备增援叙州作战，罗佩金指挥金汉鼎支队和川军张煦支队并加强一个营，防守右翼，在白节滩构筑阵地，警戒牛背石方向之敌，“守则固我右侧，出则冲彼侧背”。
护国军在大洲驿一带经过休整，兵力和弹药得到补充，士气有所恢复。而袁军方面，由于护国军右翼戴戡所部进攻綦江，急调李炳之旅前往增援，纳溪的兵力有所减弱。其部署在第一线的部队不过二三千人，分别防守鹞子岩，牛背石、双河场、棉花坡，纳溪各要点，兵力分散，士气低落。其次，袁军后勤保障也遇到了极大困难。北洋军远离北方到西南作战，部队的弹药、物资、粮秣供给和技术保障等问题接踵而来。至3月初，袁军枪械损坏甚多，“缺乏机关枪子弹及山炮、子母、开花各弹甚队”，张敏尧等向袁世凯迭电告急，请求按济。然而“川江道路遥远，输运倍极困难”，一些作战物资，从北京运到武汉，再由武汉逆江而上运到四川，需六十余日。沿途激流险滩，又遭民军袭击，所运辎重往往损失过半，能补充到作战部队的所剩无多。即使毫无损失地前送至部队，当时一次补给量也只能维持一个师激战十天之用。3月中旬，前线袁军再次面临弹尽粮竭的困境。蔡锷决定趁此时机，对敌展开全线反击。3月15日，蔡于大洲驿发布作战训令，以右翼之朱德、金汉鼎，张煦、廖廷桂四个支队为主攻部队，由第二梯团长赵又新为前敌指挥，从白节滩进攻牛背石，进而向纳溪，蓝田坝侧击，以中路顾品珍梯团由本道“阳攻”，占领茶塘子一带高地，相帆进攻鹞子岩之敌，以牵制当面敌人，掩护护国军右翼行动，刘存厚部进驻牛滚场，威胁江安方向之敌，并掩护中路顾梯团的进攻，以何海清支队为左翼，进驻合面铺、中兴场，警戒叙州，江安之敌；另以屯扎赤水的黔军杨汝盛营，相机规取合江，得手后进袭江津，切断綦江之敌的后路。蔡在训令中强调指出，此次攻击，“我军对共正面只宜配布少数之兵，而以主力冲其侧背，彼自溃走。宜切谕诸将领，务多留预备队在指挥官之掌握，俾便运用。
3月17日，各路部队同时发起进攻。右翼赵又新所部四个支队，由于步队之间以及步队与炮队之间协同配合较好，先后攻占了沙山、大小山坪和牛背石，并于19日下午进占高洞场。袁军一部退往蓝田坝，主力退守双河场，依托阵地进行抗击，并出动飞机进行侦察轰炸。赵又新命金汉鼎支队猛攻双河场之敌，朱德、张煦支队进攻朝阳观之敌，廖廷桂支队向分水岭、先市方面进攻。战至22日，右路朱、张支队已推进至距蓝田坝仅四公里的南寿山，金汉鼎支队也攻占双河场，与敌隔永宁河对峙，廖廷桂支队进据分水岭。此时，赵梯团因“弹药已损耗十之八九”，遂停止进攻。担任正面攻击任务的顾品珍梯团，于发起进攻后，迅速冲入敌阵，与敌白刃格斗，占领了茶塘子，鹞子岩，迫敌退守纳溪镇后面之光山（今观山）。在左翼担任掩护任务的何海清支队，乘机攻占了江安城。
3月23日，蔡锷发现袁军新援之第八师一个旅已至合江，有沿赤水河抄袭护国军侧后之势，乃下令全线停止进攻，“暂取攻势防御”。护国军遂退守茶塘子至红花地一线，整顿部队，休养兵力。袁军在占领双河场至纳溪城东一线阵地后，亦改取守势。
在这次作战中，护国军共毙伤敌九百余人，缴获大炮七门，机枪九挺，步枪九百余支、炮弹二百余发及子弹无数。
经过一个多月的反复争夺，袁军死伤惨重，其主力第七师“将校伤亡殆尽，士兵损失过半，已无再战之能力”。正在这时，袁世凯迫于国内外形势，子3月22日宣布取消帝制。在四川方面，陈宦也派人到大洲驿护国军第一军司令部，要求停战议和。蔡锷鉴于护国军经过一个多月的激烈战斗，兵员军需均待补充，遂同意停战。先议定从3月31日至4月6日停战一周，以后又派刘云峰与张敬尧谈判，双方继续休战。
泸纳之战是护国战争中最为激烈的一战。在整个作战过程小，护国军以劣势兵力，在饷弹两缺，后方接济间断的情况下，始终保持旺盛的战斗意志，连续奋战，勇猛打击北洋军的精锐之师，虽未能按预定计划夺占泸州，却顶住了袁军的攻势，牵制了袁军的主力，有力地配合了其它方向的作战。第一军总司令蔡锷抱病亲临前线，废寝忘食，运筹决策，其舍身精神，大大鼓舞了全军将士的战斗热情。
四、綦江之战
贵州护军使刘显世在黔军团长王文华等促逼下，赞成讨袁，因黔省兵力薄弱，又毗连湖南，恐袁军由湘入黔，难以抵御，故暂时隐忍不发。自戴戡率滇军徐进先遣纵队于1916年1月24日到达贵阳后，刘即亮出讨袁旗帜，于27日宣布独立。众推刘为都督。当时，贵州省仅有步兵六个团、炮兵一个营及巡防军数营，共约六千余人。贵州宣布独立后，刘显世等立即召开军事会议，商订黔军出师计划，决定编滇军炮队、机枪队及黔军第五、第六两团为护国军第一军右翼军，以戴戡为总司令，率部攻打四川綦江，威胁重庆。另升任黔军第一团团长王文华为贵州护国军右翼东路司令，率黔军三个团和滇军徐进先遣纵队之步兵及部分湘军，进攻湘西。
（一）黔军进攻綦江
黔军进攻綦江，是为了由此突破，进取川省门户重庆。袁军以重庆为前进基地，对叙、泸方向采取攻势，对綦江方向采取守势。扼守綦江，主要为了防御从贵州攻川之黔军，保障重庆的翼侧安全。为此，袁军以綦江为重心，右至江津、荣昌，左至南川、涪州（今涪陵），组成一道弧形防线，配置重兵防守。其兵力部署是：川军周骏师之第五十九团（团长伍德明），以一营驻荣昌，两营驻江津，第六十团（团长张鹏舞）一部驻南川，一部驻涪州，北洋军第十三混成旅之第三团（团长刘虎臣）驻綦江。贵州独立后，袁军又以北洋第三师之阎相文团增援綦江，以北洋第六师之齐燮元旅由湘西增援南川。这样，袁军在川黔交界地区的兵力达五六个团。黔省护国军仅以两团多的兵力，企图实现由綦江进攻重庆的计划，显然是很田难的。
1916年9月2日，戴戡率队由贵阳出发，13日抵松坎。他将黔军第五、六两团编成三个支队：熊其勋之第五团为左支队，进攻敌九盘子阵地，得手后向东溪，綦江方向发展，胡忠相指挥第六团一、二营为右支队，进攻青羊寺（今青羊市），尔后向南川发展，另以第六团第三营为一个支队，取道新洲袭击南川，策应主力行动。各支队同时于14日发起进攻。
熊共勋率左支队于2月14日拂晓前秘密接敌，6时对九盘子之敌发起进攻。九盘子为川南天险，两山壁立，仅通一线小路。黔军攀藤附葛，缘崖而上，节节仰攻，至午后2时占领九盘子。黔军乘胜推进，三路皆捷，连克青羊寺、赶水、东溪等要地，并冲过分水岭，柑子桠等险隘，于15日午前攻占马门垭，前锋进逼桥坝河（今桥河镇），既綦江仅十余里里。袁军在桥坝河筑有坚固的防御工事，以重兵伏壕据守，封锁河谷子地。黔军左支队进攻受阻，退守两路口。
（二）龙台寺攻守战