8月25日，谭、赵两军在衡山交火，赵军获胜，31日进占衡阳，谭延率部后撤。同日，因表示中立之湘军第2师鲁涤平部团长朱耀华倒向谭方，引谭军自湘潭夜袭长沙，毫无防备的赵恒惕于仓促之间出城奔醴陵，前线赵军亦自衡山一线后撤，准备回师长沙。9月13日，赵军贺、唐、叶旅分兵攻长沙，谭军寡不敌众，退向湘潭，赵恒惕重返长沙主政。14日，湘军第2师师长鲁涤平发表通电，提议谭、赵两方息兵止战，在长沙召开和平会议。22日续电请双方在其驻地湘潭姜畲开会，并建议谭任湖南省长，赵任湘军总司令。谭、赵双方因需要争取时间准备再战，同意鲁涤平之请，派出代表到姜畲进行和议。谈判持续了20多天，双方因对省宪存废问题相持不下，没有达成妥协，10月中旬和谈破裂，战事又起。赵恒惕因有直军支持，没有后顾之忧，全力反攻谭军，11月7日再占衡阳，完全解除谭军对长沙的围困与威胁。此时，陈炯明部正在广东与孙中山属下之部队交战，孙中山急调谭延回师援粤，11月13日谭部回师广东，谭、赵之战结束，赵恒惕控制了除湘西之外的湖南全境。
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