陈炯明手下第一爱将林虎扬言把黄埔学生杀得片甲不留
这时候，黄埔军校以教官和第一期毕业生为骨干，组建了两个以何应钦、王柏龄为团长的军官教导团及一个炮兵营，共约3000人。人数虽少，但这是国民党第一支党军，也就是孙中山第一批真正的枪杆子。
孙中山一走，一直占据东江一带，日夜渴望卷土重来，陈廉伯叛乱时还趁火打劫攻占了保安等地的陈炯明，心下狂喜，认为千载难逢的复仇机会来了。
他的实力不算少，还有七个军十万余人，自然没有将广东政府和区区黄埔学生军放在眼里。不久，他以“粤军总司令”的名义下令进攻广州，将这七个军分为三路，分别由叶举、洪兆麟、林虎等将领率领，并任命林虎为前敌总指挥。
林虎毕业于日本士官学校，身经百战，是陈炯明手下第一爱将。他听说黄埔学生军善战后，不以为然地笑说：“何物学生军，不过小孩子胡闹把戏而已。你们看我把他们杀得片甲不留。”正在北京的孙中山闻报，电令广州大本营坚决消灭陈炯明。广东政府随后于1925年1月发布东征宣言，组建了东征联军。
东征联军下辖许崇智的粤军、杨希闵的滇军、刘震寰的桂军以及湘军、黄埔军校校军（即黄埔学生军），分为左、中、右三路，以迎击陈炯明的三路人马。
黄埔校军包括黄埔军校教导第一团、教导第二团、第二期在校学生的一个步兵总队、一个炮兵营、一个工兵队、一个辎重兵队与第三期入伍生营等部。
这些部队统由校长兼粤军参谋长蒋介石、党代表廖仲恺等指挥，和许崇智的粤军一起编为右路军，共约一万余人。不久，粤军张民达的第二师以及第七独立旅，也归入校军统一指挥。
因为杨希闵的实力最为强大，所部又接近陈炯明的惠州老窝，胡汉民代理大元帅的广东政府，特意任命杨希闵为东征联军总指挥，希望他和滇军成为征讨陈炯明的主力。
但杨希闵也不是省油的灯。他知道广东政府让自己当“炮灰”的用意，坚决不肯“上当”，只答应配合作战。暗地里，他还和刘震寰一起与陈炯明秘密达成协定：按兵不动，并向陈炯明的前敌总指挥林虎提供情报。
广东政府只好让黄埔校军所在的右路军担任主攻，以粤军总司令许崇智为统帅，重点进攻广九铁路沿线的陈炯明部，得手后再扫平淡水、平山、海丰、汕头一带。
杨希闵的滇军、刘震寰的桂军分别组成左路与中路军，约36000多人。
2月1日，蒋介石率黄埔校军由黄埔出发，一路势如破竹，迅速占领了东莞、石龙、平湖、深圳等地，不久便完全占领了广九铁路，抵达淡水城下，并予以重重包围。
淡水距离惠州70里左右，是陈炯明老窝惠州的外围屏障，驻有重兵把守。
右路军包围淡水后，许崇智打算速战速决，在惠州援军到达之前拿下淡水。因此决定由蒋介石负责，以黄埔教导团为主力，粤军第二师和独立第七旅进行协助，三路一起攻城。
2月15日，蒋介石下达了攻城命令。黄埔学生军的炮兵轰坍淡水城墙后，攻城敢死队从缺口攻入城内，其他部队也以各种方式先后入城。经过激烈的巷战和肉搏，到第二天清晨，守敌被全部消灭。
此时，洪兆麟率援军赶到淡水城东北，与担负阻击的粤军第七独立旅、黄埔教导团一部展开了激战。
孙中山听闻捷报后欣喜异常：“国民党军事靠蒋介石”
尽管教导二团团长王柏龄临阵逃跑，但学生军并未畏缩溃散，依然以一当十，浴血苦战。到黄昏时分，援军终于抵不住学生军及粤军的反击，狼狈而逃。
占领淡水后，东征军总部特意向远方的孙中山报捷。孙中山这时已重病在床，闻报后欣喜异常，给了蒋介石又一个引以为豪的评价，说“国民党军事靠蒋介石”。
这是黄埔校军组建及出征以来的首次大捷，一举奠定整个战局的成败，蒋介石又是直接指挥官，他自然兴奋不已。为表示自己奖罚分明与稳定军心，他免去了王柏龄团长职务，由教导团二团一营营长沈应时接任（沈因负伤无法到任，由钱大钧暂代）。
这一场真正的实战，使黄埔学生及校军获得了又一次难得的考验与锻炼机会。王柏龄逃跑后，陈赓等一期毕业生主动带学生军迎击敌人，表现卓异，逐渐脱颖而出。
而贪生怕死、擅自退却后被枪毙的教导团二团连长孙良等人，则被大浪淘沙，退出了波澜壮阔的历史舞台。
黄埔学生军为核心的右路军所向披靡之际，杨希闵的左路军和刘震寰的中路军一直作壁上观，未放一枪。陈炯明趁机派林虎率二万多精锐主力，穿过杨希闵和刘震寰的防线南下，准备在揭阳、潮汕之间一举消灭右路军。
右路军顿时腹背受敌，进退失据，陷入险境。但黄埔学生军又一次经受了生死考验。
3月12日，蒋介石命令粤军第二师留守潮汕，自己带黄埔学生军和粤军第七旅前往棉湖迎击林虎。
他的具体安排是：教导团一团进占棉湖；教导团二团进占池尾；炮兵营一连连长陈诚带所部跟随一团行动。
第二天早晨，教导团一团先锋营与林虎的先头部队遭遇，双方随即在棉湖展开了激战。
双方兵力相差悬殊，教导团一团不到2000人，又刚出“茅庐”不久，林虎部则有一万多人，十倍左右于教导团，而且都是久经战阵的主力。因此蒋介石不放心，与廖仲恺、苏联顾问加伦和周恩来一起赶到教导团一团指挥所督战。
但教导团一团很快遭林虎的包围，曾塘村被攻占，团长何应钦的卫士队也伤亡惨重，林虎的先锋分队离团部指挥所已不足300米，形势非常危急。
黄埔校军再次以少胜多 战后蒋介石心有余悸
何应钦一面命令刘峙带二营去包抄林虎后路，以减轻正面压力，一面又令陈诚的炮兵还击。
陈诚所有的家当为六门大炮，却忽然遇到故障，怎么也打不响了。在蒋介石的命令下，陈诚赶到炮兵阵地亲自开炮，居然一发即中。其他几门炮也似乎刹那间“开窍”了，都逐一打响，炸死林虎的士兵无数，迫使他们纷纷后撤。
黄埔学生军官兵抓住良机，人人奋勇争先，发起猛烈的反攻，顺利占领了曾塘村。不久，粤军的一部也从右翼赶来增援，担任左翼的教导团二团也猛攻林虎军。
林虎这回终于知道什么叫学生军了。他苦战一阵后，很快支撑不住，不得不下令全线撤退。
东征中规模最大的一次战斗胜利结束。黄埔学生及校军再次以少胜多，打败了瞧不起黄埔学生军的林虎六个师，获得了课堂与操场无法学到的宝贵实战经验，一时威名远扬。
战后，蒋介石在这一年3月13日的日记中，心有余悸地写道：“棉湖一役，以教导第一团，御万余精干之敌，其危实甚；万一惨败，不唯总理首创之党军尽歼，广东策源地亦不保。”
3月19日，黄埔教导团2团和陈铭枢的粤军第一师一旅一起乘胜追击，很快便控制了整个潮汕地区。陈炯明驻守惠州的部队被迫表示投诚，其余残部由林虎等人统率，狼狈逃往福建、江西边境。
陈炯明本人仓皇之间也再度逃往香港“避难”，第一次东征取得胜利。