北伐军各路人马驰援龙潭,唯有卫立煌部因为受到镇江附近防区内孙传芳部的牵制,没有能够及时出发,等到镇江附近的孙传芳部被驱散之后,卫立煌即率第四十一团开赴龙潭。卫立煌部抵达龙潭时,天色已晚,遂趁着夜色进攻龙潭车站的孙传芳部。此时北伐军第二十二师第六十四团已经占据龙潭车站的西南高地,正与驻守车站的孙传芳部对峙,冷不防卫立煌部突然自背后杀出,孙传芳部猝不及防,随即被击溃。孙传芳获悉后,立刻抽调其他部队驰援车站,孙传芳派出的援军正向龙潭车站反攻时,又遇上自常州车站来的北伐军第一军第二师副师长徐庭瑶,双方遂展开激战。
28日夜,孙传芳部再次攻占龙潭车站,北伐军卫立煌部和徐庭瑶部遂向南京城集结。南京军事委员会常委何应钦和李宗仁经过商讨,认定孙传芳正在集中主力进攻龙潭,于是急调第一军和第七军主力由东西两面夹击龙潭,并急电在芜湖的陈调元军、采石矶的贺耀祖军、慈湖镇的叶开鑫军、青阳的王普军和大通的夏斗寅军分别担任长江上游的防御部署。同时,电令海军司令陈绍宽派兵舰到八卦洲、划子口、大河口、乌江镇等地巡逻,以拦截偷渡的孙传芳部。
此外,白崇禧亲自抵达镇江督师,并电令第二师师长刘峙自上海赶回镇江,并命令刘峙乘车向龙潭驰援,将前线部队的指挥权全部交给刘峙。刘峙接到命令之后,于当晚赶往龙潭,却在下蜀与龙潭之间的山口村东端与自龙潭车站开出的火车相撞。两列火车出轨,刘峙撞伤头部,官兵亦死伤200余人。刘峙被救起后,已经无法依靠电话与前线取得联系。自相撞的另一列火车上的官兵处得知龙潭已经被孙传芳部攻克,刘峙一边派人尽快修复电话线,一边就在山口村附近布防。电话线修复之后,刘峙即将前线的消息告诉白崇禧。