自1927年“四一二清黨”、甯漢分裂，北伐戰争一度暫停。後來甯漢複合，國民政府又準備再度向北進發。這時國民革命軍獲得西北馮玉祥、山西閻錫山加入。蔣介石于1928年2月把北伐各軍編為四大集團軍，自兼第一集團軍總司令；以馮玉祥、閻錫山、李宗仁分任第二、三、四集團軍總司令。全軍總司令為蔣介石，總兵力70餘萬人。當時奉系軍閥張作霖繼續抗拒，兵力約40萬。1928年4月7日，蔣介石下總攻擊令，各路戰事同時發動。5月1日攻克濟南，因受日本阻撓而繞道前進，陸續克複邯鄲、石家莊、保定、張家口等地。張作霖兵敗，于6月3日退出北京，但在次日往沈陽途中近皇姑屯車站被炸，傷重而亡。6月8日、12日，國民革命軍先後接管北京、天津。6月15日，南京政府宣布“統一告成”，同時北京亦改稱北平。1928年12月29日，繼承亡父張作霖權位的張學良通電全國，宣告奉天、吉林、黑龍江、熱河四省易幟，改五色旗為青天白日滿地紅旗，表示服從南京國民政府上司，史稱“東北易幟”。至此，中國大體上統一，國民政府成為在國際上唯一代表中國的政權。
1928年，北伐重新展開，國民革命軍分多路推進。
奉系軍閥首領張作霖及張氏帥府。1928年初，以北京為首都的北洋政府由張作霖控制，其麾下數十萬奉軍成為北伐軍統一中國的最大障礙。1928年4、5月間，北伐軍連敗奉軍，并于5月底包圍北京、天津。
張作霖兵敗後，決定撤離北京，退出山海關外。1928年6月4日晚，張作霖所乘火車經過皇姑屯附近的三洞橋時，預埋的炸藥被引爆。
皇姑屯三洞橋炸車現場，一片狼藉。
張作霖的專列在爆炸中嚴重損毀，張作霖被救出時身受重傷，不久身亡。一般相信，事件是日本所為，目的在阻撓中國統一。
北京學生歡迎北伐軍入城。皇姑屯事件震驚中外，但北伐程序未受影響。1928年6月8日，國民革命軍接管北京。其後國民政府将北京改稱北平。
1928年6月12日，國民革命軍接管天津。圖為國軍在天津火車總站。
1928年7月，國民革命軍克複北京、天津後，一衆将領祭告孫中山，前排左起：第三集團軍總司令閻錫山、第二集團軍總司令馮玉祥、國民革命軍總司令兼第一集團軍總司令蔣介石、第四集團軍總司令李宗仁。
張學良騎馬檢閱部隊。張作霖死後，其子張學良繼承父親在東北的權位。1928年12月29日，張學良宣告服從南京國民政府上司，改五色旗為青天白日滿地紅旗，史稱“東北易幟”，标志着北伐成功及中國大緻上統一。南京國民政府成為唯一代表中國的中央政府。
1929年6月1日，國民政府在南京中山陵為孫中山舉行奉安大典。1925年孫中山死後，靈柩暫安放于北京碧雲寺。北伐完成後，國民政府将孫中山的靈柩運到南京重新安葬。
1928年底東北易幟，但中共反蔣鬥争仍在開展，能否說北伐大體完成、全國基本統一？
随着克複北京及東北易織，南京國民政府已大體實作了全國統一，雖然還有一些反抗，但1926至1928年北伐戰争的主要目标和任務稱得上完成。從許多朝代的曆史來看，由建立政權至完全統一均須假以時日，例如：西漢常常标明由公元前206年起，實際上至前202年才赢得楚漢戰争；東漢建于公元25年，至37年才平定各方；唐朝建于618年，至628年才蕩平群雄；明朝建立及完成北伐在1368年，但到1389年才完全統一。