贺龙根据侦察情况，抓住奉军在沙河一线布防缺乏纵深梯次配置，防御工事都依托沙河面向南岸的致命弱点，采用奇袭的战术，指挥部队于24日凌晨，从奉军防御最薄弱处、邓城以西10公里的葫芦湾，神不知，鬼不觉地悄悄涉过沙河，出其不意，向奉军的侧翼和背后发起突然袭击，把奉军打得措手不及，溃不成军，向临颍方向狼狈而逃。

这一仗，独立第十五师仅以伤亡60余人的代价，取得歼敌1个旅，缴获4个团的武器装备，24门大炮，百余匹战马，俘虏3000余人的重大胜利，受到苏联顾问加仑将军的高度赞扬。

随后，贺龙率部乘胜向西追击，27日在京汉路上的小商桥，与奉军展开激战，歼灭400余人，打开了通往临颍的大门。

接着挥师北上，参加临颍与奉军的决战。

28日，从上午6时一直打到下午4时，血战10个小时，歼敌数百，缴获了迫击炮和许多枪支弹药，占领了临颍城南地区。

这时，冯玉祥率领的第二集团军已占领了洛阳，正向新乡、郑州发起进攻，临颍的奉军陷于两面夹击的困境，军心动摇，于28日下午向黄河以北溃退。

贺龙指挥部队与友军一起发起进攻，当晚占领了临颍城，随即乘胜追击，30日占领许昌，经南席、尉氏、朱仙镇，6月2日15时，进驻开封。

在此次北伐战争中，贺龙指挥独立第十五师，从广水打到开封，一路攻必克，战必胜，再次立下赫赫战功。

苏联军事顾问说：这支部队是“由富有战斗力的战士组成的。”

所以打起仗来“异常奋勇。”

汪精卫也说：“贺龙的独立师，战绩最大……”

舆论界赞誉贺师为“战绩最大，声誉最高”的“钢军”。

为此，武汉国民政府于6月15日命令将它扩编为国民革命军第二十军，贺龙任军长。

贺龙率领胜利之师于6月26日班师回到汉口，准备东征讨蒋。