這時，滇軍軍長顧品珍、趙又新集中八個混成旅以上的兵力，憑藉龍泉山南北的張飛營、山泉鋪高地構築堅固陣地，準備與川軍決戰。劉湘一到成都，即約集川將領商討進攻部署，決定以第九師師長楊森為中路軍，田頌堯為左路軍，劉成勳為右路總指揮，鄧錫侯為總預備軍。13日，向在山泉鋪、張飛營等處之滇軍發起攻擊，但初戰失利，退守成都休整，再圖反攻。17日，滇軍乘勝逼進城郊。19日，劉湘令城內各部分軍出擊，將滇軍擊敗。22日，他親臨前線指揮，命令集中十八門山炮猛轟滇軍陣地之一點，開啟一個缺口，川軍立即蜂擁而上；令另一部川軍間道出大興場、茶店子後背抄襲，致滇軍主力全線崩潰。接著，指揮各部相繼奪取瀘州、敘永等地，將滇軍全部趕出川境。隨後，又親赴東道指揮，命鄧錫侯、田頌堯等部沿江推進協攻渝南；陳國棟師及陳能芳師之張秉升旅自陸路東進會攻渝北；但懋辛所部及第二軍袁彬旅分向合川、銅梁進攻渝北。待三面合圍之勢部署一完成，劉湘即致電貴州督軍劉顯世及駐渝黔軍總司令王文華，限黔軍於14日前撤出重慶，以期重修鄰好。然而，劉、王不但拒不接受，反令黔軍由北道出擊，以滇軍朱培德部經永川西進。劉湘當即以餘際唐師及袁彬旅出嘉陵江左岸，喻培棣、何光烈、張衝三個旅出嘉陵江右岸，會攻合川。得手後，又連克銅梁、壁山及渝北要隘青木關。10月15日，進佔重慶，王文華倉皇乘輪船隻身逃往上海。滇黔軍不支，悉向貴州松坎潰退。
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八、投蘇被拒虎狼離山（18）
唐繼堯等不甘失敗，發出通電，對川軍進行攻擊。11月1日，劉湘以川軍前敵各軍總司令名義領銜發出通電，痛陳客軍在川為禍之深。指出：〃川人屢年受制，束縛於滇黔暴力之下，受痛如山，積怨成海。〃4月，他領銜率各軍師旅長向全國發出通電，闡明此次驅逐滇黔軍，旨在安川，並促進國家統一。
川滇黔軍混戰結束後，劉存厚即把北洋政府早任命的四川督軍公署招牌打起來，熊克武也在重慶恢復廣州軍政府任命的四川督軍公署，主張〃既不附南，亦不附北〃。這時，劉湘多附和熊克武，與各軍將領一致贊同四川自治。11月5日，他與第一軍軍長但懋辛出面，會同各軍將領商定了解決川局善後辦法六項：（一）在國家未實行統一以前，本川人治川之精神，實行地方自治；（二）在施行自治期內，暫由軍政各界推選督軍、省長，行使職權；（三）釐定軍隊收束標準；（四）統一財政，量入為出，除行政、教育、實業等項經費外，所餘稅款，由各軍均勻分配；（五）每年舉行各軍將領參加的軍事會議一次，商定應興應革諸大端；（六）積極籌備實行地方自治，在軍事糾葛未結束以前，保持現狀。
12月10日，劉湘領銜分別致電劉存厚、熊克武，正式提出自治主張。電文在歷數四川自治之理由後，請熊克武、劉存厚在五天之內作出決定。熊立即覆電贊同，認為〃川軍三個軍，第一軍屬於國民黨，第二、三軍均為舊川軍，而舊川軍均有被勾引轉向北方的危險。新敗的滇黔軍亦難免不捲土重來。在這種形勢下，國民黨人外為防止北洋軍閥的侵略，內求社會的安定，倡導自治，以維持現狀。這是不得已而採取的權宜之策〃。12月30日，即通電解除自己的四川督軍職務，退居幕後操縱，靜待時局變化。而劉存厚卻已向北洋政府提出統治四川方案，正待批示，故拒不作答；並將部隊由川東南調集川西北，以作應急準備。
這時，因熊克武解除督軍職務，四川軍民兩政無人主持。經各軍將領會商，在重慶設立各軍聯合辦事處，暫推劉湘主持其事。可是就在熊克武辭職的那天，北洋政府總統徐世昌，接照劉存厚所擬方案發出命令，責成〃該省督軍劉存厚、省長熊克武、重慶護軍使劉湘等，督飭所屬，共策進行〃。同時，特任熊克武為四川省長，劉湘為重慶護使。劉湘認為，這是北京政府悍然扶持劉存厚為其代理人，與四川自治的主張截然相反。1921年1月8日，他同第一軍軍長但懋辛聯名發出通電，宣佈四川自治。強調說：〃在中華民國合法統一政府未成立以前，川省完全自治。以省公民意志制定省自治根本法，行使一切職權，共謀政治革新，為圖振興實業，並在南北任何方面，決不為左護右袒〃。21日，再次領銜發電，譴責北洋政府，重申川人自治主張。電中道：〃今決以川人自力治川，不受何方之支配，不任外力之干涉，順應潮流，尊崇民意，內以鞏固地方之基礎，外以促進國家之統一，必自我中華民國合法政府告成，乃能承認其命令之效力〃