直皖战争爆发后，陈炯明在漳州园举行誓师大会，发起粤桂战争，最后以桂军全部退出广东而宣告终止。这一次战争为孙中山开始第二次护法运动打开了局面。
1920年8月发生在粤系和桂系军阀之间的战争。
在反对袁世凯称帝的护国战争中，南方滇、黔、桂、粤、湘、川6省先后宣布独立。袁世凯病死后，广东督军陆荣廷抗拒北京政府命令，自湘回师广东，不久又任两广巡阅使，发展而成桂系军阀。1917年7月张勋率辫子军赴京，复辟失败后，重掌北京政府大权的段祺瑞不肯恢复临时约法和国会，孙中山由上海到达广州，召开非常国会，成立护法军政府，掀起护法运动。桂系军阀为巩固自身地盘计，防止北洋势力侵入两广，便试图利用孙中山的影响和护法海军的力量来抬高自己的地位，壮大声势，因此采取了对护法军政府既不公开表示反对，但也不予支持的态度。此时，孙中山所依靠的部队，是海军和驻粤滇军的一部分。孙中山欲达到北上护法初衷，就必须建立一支真正可资依恃的军队，因此打算在海军和驻粤滇军之外，着手建立起一支真正属于军政府的护法部队。这时，广东省省长和督军之间正起纷争。广东省长朱庆澜原有警卫军40营，督军陈炳煜借口军权统一，要求接收这批部队，朱被迫交出20营，仍留20营编为省长亲军，以陈炯明为司令。陈炳煜坚持全部接收，双方争执不断。孙中山到达广州后，朱庆澜倾向孙中山的主张，桂系军阀视朱为眼中钉，必欲去之而后快。在桂系军阀的排斥下，朱庆澜于1917年8月被迫辞去省长职务，出走香港。省长亲军为陈炳焜接收。护法军政府成立后，桂系军阀为了自身的生存和扩张，也以“护法”的名义反对段祺瑞的“武力统一”，除自己出兵湖南外，还要求国民党出兵福建以牵制北洋兵力，在此情况下就不得不向国民党作出让步，于同年11月将陈炳煜调走，以莫荣新继任粤督，并将省长亲军20营交出由陈炯明指挥。这样，孙中山才算有了一支由军政府指挥的部队。但这支部队在桂系的监视和掣肘之下发展艰难，1918年1月，陈炯明以粤军总司令的名义将部队拉到汕头，准备开往福建。1918年5月，西南军阀唆使非常国会改组军政府，孙中山的护法主张无法实现，遂辞去大元帅职务，在与陈炯明会面后随即转往上海。同年9月，陈炯明以援闽粤军总司令的名义率20营兵力进占闽南的漳州、南靖、长泰、云霄、同安等地。福建省督军、皖系军阀李厚基为了集中力量对付桂系，允许陈炯明在闽南立足，并给以军饷和武器援助。而此时的孙中山，为了继续“护法”，决定首先打倒桂系军阀，夺取广东，作为进行民主斗争的根据地。孙中山把实现自己计划的希望寄托在了他所培育起来的陈炯明的粤军身上。此时，粤军在陈炯明的经营下，已由最初的20营发展到108营。1920年直皖战争爆发后，6月12日，陈炯明在漳州公园举行誓师大会，决定兵分三路回粤，发起粤桂战争。
1920年8月16日，粤桂战争正式展开。粤军士气旺盛，桂军望风而逃，16、17两日，粤军连下蕉岭、大埔、饶平等地。进而攻占潮安，20日占领澄海、汕头。莫荣新调集兵力赶赴东江阻击粤军，双方在揭阳、陆丰、海丰、紫金、兴宁一带展开拉锯战，至9月上旬，桂军不支，粤军占领河源、陆丰、海丰，一直推进到惠州城下。桂军在集中主力阻挡粤军进攻的同时，为防止广东地方派军人乘机起变，又调集部队加强对广州的防守。但是，在粤军的大举进攻与广东人民痛恨桂军搜刮、各县军民纷纷揭竿而起的情况下，桂军统治下的广州也接连发生异动。9月17日，虎门要塞司令宣布独立，广九铁路也被民军拆毁不能通车。粤籍将领、广州警察厅厅长魏邦平，福军司令李福林等也秘密将所部调到广州对岸的地区。9月27日，魏、李等人联合致函莫荣新，要求他解除兵权，将粤省治权还给粤人，率师回桂。莫荣新在内外交困之中表示同意撤军，但在桂军军饷和开拔费问题上，同广东省议会、各团体及地方派军人反复讨价还价，迟迟不肯撤军，以待前线战事的变化。然而，前线战局越来越对桂军不利。10月21日，粤军攻占惠州。随后粤中要地全被粤军占领。南方军政府总裁岑春煊见大势已去，于10月22日宣言引退。24日，岑与陆荣廷、林葆怿等联合宣言解散军政府。26日，莫荣新率残部逃出广州。11月中旬，粤军占领肇庆、廉州。11月下旬，桂军全部退出广东，战争遂告终止。桂军被逐回广西后，广东军民欢迎孙中山回粤主持大政。孙中山遂于11月下旬由上海回到广州，开始了第二次护法运动。