当北洋军阀互相争伐不已之时，南方的革命势力有了极重要的变化。蒋中正在二次东征时即深深体会到没有强大的革命武力，是无法贯彻革命的抱负，因此主张：“要在一年之内统一两广，三年之内统一中国”。
民国15年元月，蒋中正在国民党第二次全国代表大会上曾提出军事报告：
“现在的国民革命军完全在政府的管辖之下，一个命令出来，完全可以动员，人数有八万五千人。兵士的饷额有一定预算，兵士的生活，也较前改善。又有军校陆军学生六千余人，足抵一师之数。再用此精神积极整顿，本党力量就不难统一中国。”
蒋中正又对黄埔军校学生说出北伐的心愿：
“北伐未完成，为国父毕生的遗憾；且以此重托于中正者，故回省以来，竭力提倡。中正以为无论何事皆可捐弃成见，惟此北伐问题，非贯彻主张，则昔日同志之牺牲，皆为无意义的举动。”
15年4月3日，蒋中正吁请国民政府早日决定北伐大计：
“北方自国民军退出京、津以后，中国形势之变化，其迅速与重要，非昔日沉闷与轻易之状态可比，如奉军占领京、津，则日本在华之势力愈为稳固。吴佩孚在鄂、豫之势力，英必竭力助长之。孙传芳盘踞江、浙，英必逼孙与吴联，……法国恨苏俄在华之势力复张，故急使与英、日联合战线，在滇助唐（继尧），以牵制广东之北伐。总之，此后列强在华，对于北方国民军处置既毕之后，其必转移视线，注全力于两广根据地无疑，且其限期，不出于三月至半年之内也。”
同月30日这一天，再亲自向中央执行委员会及监察委员会，提请研讨北伐计划。这中间主要的方针大略是：
“中国势力均衡，现已有所改变，正与奉系军阀张作霖交战之冯玉祥国民军，已撤出北京，退守平绥路，预料日本将予张作霖以财政与军事援助，使其摧毁冯玉祥之国民军。同时，英、日两国均可能支援军阀吴佩孚，使其进攻广东之国民革命军，在云南之军阀唐继尧，亦将接受外援，出兵阻挠北伐。在此一情势之下，国民党之正当策略，为谋取冯玉祥之合作，劝其退至西北，联合山西阎锡山之晋军，以牵制奉系军阀张作霖之向南伸张。同时，争取贵州及四川之地方部队，用以防止唐继尧之阻挠北伐。并应积极争取湖南唐生智湘军与江西地方部队，使其参加国民革命军阵营。尤应设法中立盘据苏、浙、赣、皖、闽五省之军阀孙传芳。倘以上各工作皆已进行，则国民革命军准备，当于三个月内完成。深信北伐军必能迅速占领武汉，将国民革命第一层障碍之直系军阀吴佩孚势力，完全消除。”
民国15年6月5日，国民政府特任蒋中正为国民革命军总司令，兼军事委员会主席，统帅陆海空三军。7月1日以军事委员会主席身份下达了北伐的动员令：
“本军继承大元帅遗志，欲求贯彻革命主张，保障民众利益，必先打倒一切军阀，肃清反动势力，方得实行三民主义，完成国民革命。爰集大军，先定三湘，规复武汉，进而与我友军国民军会师，以期统一中国，复兴民族。除第四、第七两军先行出发，协同第八军相机前进外，兹特将第一、第二、第三、第五、第六各军前进集中计划各项图表，随令颁发，仰即遵照。此令。”
7月9日，蒋中正就任国民革命军总司令职，就职典礼上，由国民政府委员会主席谭延闿授印，中央党部代表吴敬恒授旗，国府委员孙科奉孙中山遗像。
北伐誓师词是一篇庄严而雄伟的史诗：
“嗟我将士！尔肃尔听，国民痛苦，火热水深。土匪军阀，为虎作伥，帝国主义，以枭以张。本军兴师，救国救民，总理遗命，炳若日星。吊民阀罪，残厥凶酋，复我平等，还我自由。嗟我将士！为民前锋，有进无退：为国效忠。实行主义，牺牲个人，丹心碧血，革命精神。嗟我将士，一德一心，毋忘耻辱，毋惮艰辛，毋惜尔死，毋偷尔生。壮烈之死，荣于偷生。嗟我将士！保此国家。嗟我将士！保此人民。遵守纪律，服从命令，惟纪与律，可以致胜。生命为私，纪律为公，生命为轻，命令为重，嗟我将士！团结彻终，相爱相亲。毋惧强敌，毋轻小丑，万众一心，风雨同舟。我不杀贼，贼岂肯休，势不两立，义无夷犹。我不牺牲，国将沉沦，我不流血，民无安宁，国既沉沦，家孰与存？民不安宁，我孰与生？嗟我将士！矢尔忠诚，三民主义，革命之魂。嗟我将士！偕作同仇，革命不成，将士之羞。嗟我将士！如兄如弟，生则俱生，死则俱死。存亡绝续，决于今兹，不率从者，军法无私。”
从这一天起，“打倒列强！除军阀！国民革命成功！”的雄壮歌声，随着战斗的怒潮，响彻了全国各地。
国民革命军统一军制，早在民国14年即成立第一军至第五军五个军，其后程潜所部改编为第六军，15年春两广统一后，广西部队编为第七军。5月唐生智投效，改其部为第八军。
各军编制兵力和指挥官名单如下：
第一军军长何应钦。
第一师师长王柏龄，辖孙元良、倪弼、薛岳三个团。
第二师师长刘峙，辖陈继承、蒋鼎文、惠东升三个团。
第三师师长谭曙卿，辖涂思宗、徐庭瑶、卫立煌三个团。
第十四师师长冯轶裴，辖郑振铨、蔡熙盛、周址三个团。
第廿师师长钱大钧，辖王文翰、赵锦雯、李杲三个团及刘秉粹补充团。
补充团长张贞。炮兵团长蔡忠笏。警卫团长朱毅之。
第一军合共兵力步兵18个团，炮兵一个团。
第二军军长谭延闿。
第四师师长张辉瓒，辖谢毅伯、周卫黄、邓赫绩三个团。
第五师师长谭道源，辖罗寿颐、彭璋、朱刚伟三个团。
第六师师长戴岳，辖黄友鹄、廖新甲、刘风三个团。
教导师师长陈嘉祐，辖余泽篯、李蕴珩两个团。
炮兵团长谢慕韩。
第二军合共兵力步兵11个团，炮兵一个团。
第三军军长朱培德。
第七师师长王均，辖曾万钟、万人敌、彭武扬三个团。
第八师师长朱世贵，辖韦杵、祝膏如、李思愬三个团。
第九师师长朱培德兼，辖顾德恒、李明扬两个团。
宪兵营长武宣国。炮兵营长张言传。
第三军合共兵力步兵八个团，炮兵、宪兵各一营。
第四军军长李济琛。
第十师师长陈铭枢，辖蔡廷楷、范汉杰、戴戟三个团。
第十一师师长陈济棠，辖香翰屏、余汉谋、黄震球三个团。
第十二师师长张发奎，辖缪培南、黄琪翔、许志锐三个团。
第十三师师长徐景唐，辖云瀛桥、陆兰培、陈章甫三个团。
独立团长叶挺。
炮兵营长郭思演、薛仰忠。
第四军合共兵力步兵13个团，炮兵两个营。
第五军军长李福林。
第十五师师长李群。
第十六师师长陈炳章。
独立第一团长梁林，第二团团长林驹。
第五军合共兵力步兵八个团，炮兵一个营。
第六军军长程潜。
第十七师师长邓彦华。
第十八师师长胡谦。
第十九师师长杨源浚。
炮兵营营长莫希德、罗心源。
第六军合共兵力步兵九个团，炮兵两个营。
第七军军长李宗仁。
第一旅旅长夏威。
第二旅旅长李明瑞。
第三旅旅长伍廷扬。
第四旅旅长黄旭初。
第五旅旅长刘日福。
第六旅旅长韦云淞。
第七旅旅长胡宗铎。
第八旅旅长钟祖培。
第九旅旅长吕焕炎。
第七军合共兵力步兵18个团，炮兵两个营。
第八军军长唐生智。
第二师师长何键。
第三师师长李品仙。
第四师师长刘兴。
教导师师长周斓。
第五师师长叶琪。
鄂军第一师师长夏斗寅。
教导团团长周荣充。
炮兵团团长王锡焘。
第八军合共兵力步兵22个团，炮兵一个团。
北伐军出师时，后方之巩固布置分为七个警备区，直隶于国民革命军总司令，其配置情形如下：
潮梅警备司令由第一军军长何应钦兼，驻军汕头。
广属警备司令由第廿师师长钱大钧兼，驻军广州。
惠属警备司令由第十八师师长胡谦兼，驻军惠州。
韶属警备司令由第二军教导师师长陈嘉祐兼，驻军韶关。
肇属警备司令由第十三师师长徐景唐兼，驻军肇庆。
钦廉警备司令由第十一师师长陈济棠兼，驻军北海。
琼崖警备司令由第十一师第卅四团团长许志锐兼，驻军琼州海口。
中国国民党为出师北伐宣言，全文如下：
“中国人民之困苦，至今日而极矣！以言农人，则血汗所获，尽供兵匪之掠夺，预征特捐，有加无已，终年辛苦，不得一饱，鬻田卖牛，浸成失业，此犹侥幸者也。至如直、鲁、豫、京兆等省区之农人，则兵匪所过，村里为墟，老弱死于沟壑，壮者多被俘掳，男为牛马，女被奸淫，其或能逃出虎口，幸保余生，亦不过惶惶如丧家之狗，不操下贱之业，即作他乡之鬼而已。以言工人，则终日劳作，所获仅能苟延生命，既无余资，又鲜保障，平时日日有失工之虞，灾患一至，不免沦于流氓之列，此时欲商无资，欲耕无地，不降为苦力，以逐渐消耗其生命，则直成饿莩而已矣。以言商民，则外被洋商售卖洋货、贩运土货之压迫，内受大小军阀土匪苛捐重税及明抢暗索之剥削，鲜能获什一之利，而频蒙亏本之灾，驯至小资生意，不堪损失，倾家荡产，比比皆是。以言知识界，则教者恒以薪金久欠，徒忧哺啜而不能传其智能；学者每以匪患兵灾，断绝资斧，而无以进其学业，加以百业凋敝，虽属聪明才智之士，难免彷徨失业之忧；至于直、鲁、豫各省年年烽火，学校关闭，小学教员沦为苦力，青年学生，多成饿莩，更无论矣。其他如各省军阀部下之军人，则多数本系农人、工人为求生计而投军者，然而投军之后，不但生计仍无可托，且为野心军阀驱而置诸死地，大好热血，不用以靖国难，救人民，乃徒以受军阀豢养之故，反用以屠杀人民，为军阀争功名求富贵，世间惨事，敦有过于此耶！至于经营工业之企业家，在从前固为社会上之富裕者，然至今日，则销场不佳，利益全无，工厂停闭，成本呆滞，即或勉强开工营业，而困于苛税勒捐无法支持，则不投降于军阀，而乞灵于洋商，不但事业已非我有，资本且丧失大半矣！总而言之，居今日之中国，除少数军阀官僚买办财阀之外，全国人民，入则有老弱待哺之忧，出则无立业谋生之地，行则逢掳身丧命之变，居则罹举家冻馁之祸，灾害深于水火，困苦甚于倒悬，凡此皆帝国主义之侵略，及卖国军阀之窃权所致也。帝国主义在经济上之侵略，其剥削之巨，岁辄万万，数十年来，未尝或息也。迄今中国之人民膏血已尽，仅有皮骨，彼为债主，我为债户；彼不劳而坐获，我终日充牛马，彼为经济的主人，而操命令指挥之全权，我为经济之奴隶，而居被驱使之地位。帝国主义在经济上剥削中国之不足，更在政治上利用万恶之卖国军阀，造成笔难尽述之罪恶。帝国主义者，既使军阀窃取政权，又使军阀盗卖国家；既使军阀永演阅墙之争，令吾民受尽兵刀之苦，更嗾使军阀压迫革命运动，欲吾民永无自决之日；既使军阀式的政治发生土匪，更使土匪变成军阀；军阀生生不已，人民困苦无穷，以军阀为刀俎，以吾民为鱼肉，如此则无怪乎中国农民不能安于乡，工人不能安于市，商民不能安于行旅，知识界不能安于校舍，军阀下之军人，恒辗转惨死于连年之内战，甚至经营工业之企业家，亦惴惴一日不能安其生也。帝国主义侵略之程度日益加深，军阀之暴虐日益加甚，则中国全国人民之困苦，自然日益加重。近者北方军阀混战经年，北京政府已不存在，我中国中部及北部人民，不但无好政府，而且亦无恶政府；不但无从减少既有之痛苦，亦且无法减轻新痛苦增加之速度；继此以往，指顾之间，不难使数千里土地，变为荒墟，数万万人民，化为虫沙，岂但政治的及经济的奴隶而已。本党丁此时机，熟察前因后果，深知中国人民困苦之根本原因，在帝国主义及其工具卖国军阀，深知目前中国之唯一需要，在建设统一政府。统一政府成立，则外足以抵抗帝国主义之恫吓压迫，内足以绝军阀之祸国殃民；统一政府不成立，则外祸益烈，内乱益甚，中国人民之困苦，亦将如水益深，如火益热，中国人民将无噍类矣。本党从来主张用和平方法，建设统一政府，盖一则中华民国之政府应由中华人民自起而建设，一则以凋敝之民生不堪再经内乱之祸，故总理北上之时，即谆谆以开国民会议解决时局号召全国。敦知段贼于国民会议，阳诺而阴拒；而帝国主义者，复煽动军阀益肆凶焰，迄于今日不特本党召集国民会议以谋和平统一之主张，未能实现，而且卖国军阀吴佩孚得英帝国主义之助，死灰复燃，竟欲效袁世凯之故智，大举外债，用以摧残国民独立自由之运动。帝国主义者复饵以关税增收之利益，与以金钱军械之接济，直接帮助吴贼压迫中国国民革命，间接即所以谋永久掌握中国关税之权，而使中国经济生命，陷于万劫不复之地。吴贼又见国民革命之势力日益扩张，卖国借款之狡计势难得逞，乃一面更倾其全力，攻击国民革命根据地，既勾结匪徒，扰乱广东，又纠集党羽，侵入湘省，本党至此，忍无可忍，乃不能不出于出师之一途矣。本党敢郑重向全国民众宣言曰：中国人民一切之困苦总原因，在帝国主义者之侵略，及其工具卖国军阀之暴虐，中国人民之唯一的需要，在建设一人民的统一政府。而过去数年间之经验，已证明帝国主义者及卖国军阀实为和平统一之障碍，为革命势力之仇敌，故帝国主义者及卖国军阀之势力不被推翻，则不但统一政府之建设永无希望，而中华民国唯一希望所系之革命根据地，且有被帝国主义者及卖国军阀联合进攻之虞。本党为实现中国人民之唯一的需要，统一政府之建设，为巩固国民革命根据地，不能不出师以铲除卖国军阀之势力。本党为民请命，为国除奸，成败利钝，在所不顾，任何牺牲，在所不惜。本党惟知遵守总理所昭示之方略，尽本党应尽之大职，宗旨一定，死生以之。愿全国民众平日同情于本党之主义及政纲者，更移其平日同情之心，进而同情于本党之出师，赞助本党之出师，参加本党之作战，则军阀势力之推倒，将愈加迅速，统一政府之建设，将愈有保障，而国民革命之成功，亦愈将不远矣。”
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