一、袁世凱的作戰總方針和兵力部署
早在1913年4月30日至5月3日，袁世凱就連續召集段祺瑞、段芝貴，陳宧、江朝宗、馮國璋等親信及歸其統轄的各省軍隊要人開會，策劃武力對付南方革命黨人的辦法。5月1日，調陸軍總長段祺瑞代理國務總理，確立了「戰時內閣」體制。5月6日，再次召開秘密會議，初步擬定了對南方革命黨軍隊作戰的總方針。這個方針把用兵的重點放在湘、贛、皖、蘇四省；而以京漢鐵路和津浦鐵路為交通運輸線；以武漢、徐州為進攻出發地；以海軍策應陸軍作戰；拉攏滇、桂、黔三省軍隊作為牽制力量。為實現這個作戰方針，確定了如下作戰部署：
1、沿京漢路南進的部隊，主要攻擊目標為湘、贛、皖三剩以駐信陽的北洋第六師（欠一部）為主力，河南第一師及混成旅為預備隊，由鄂向贛進攻；以駐皖北的倪嗣沖所部（約步兵一個師、騎兵二個營）、河南雷震春的護軍一部（約步兵五個營、炮兵二個營、騎兵一個營）以及趙倜所部毅軍（約步兵十一個營、騎兵二個營），進攻皖省；北洋第二師為京漢路方向總預備隊。另以北洋第六師一部和黎天才的湖北第一師一部，分別駐守武昌、漢陽、漢口。黎師另一部及雷震春護軍備補兵一部，自荊州至新溝、蔡甸一帶設置防禦陣地，警戒湘剩
2、沿津浦路南進的部隊，主要攻擊目標為江蘇南京。以駐魯南的北洋第五師、駐兗州的張勳武衛軍（約十九個營１）為主力，駐天津的北洋第四師、山東混成旅之一部為預備隊，經徐州進攻南京；山東混成旅另一部防守濟南；揚州徐寶山１部（約步兵一個師）為牽制部隊。
3、以拱衛軍、北洋第二師一部並奉軍一部，負責防守北京。
4、以駐張家口的何宗蓮第一師為機動部隊，防備粵軍由海路北上，或準備由海路南下攻粵。
5、姜桂題毅軍駐張家口一帶，防禦蒙軍襲擾１。
6、調閩軍一部進駐上海，並調駐西陵、南苑、定縣等處的第三師一部隨往，以防不測。
7、第三師及第一師另一部由海路運往南方，登陸地點臨時決定。
此外，對由革命黨人任都督的湖南、廣東，也作了相應部署。對於湖南，一旦譚延闓響應討袁，即三路出兵進攻：一路由貴州的唐繼堯派駐在鎮遠的部隊直下常德；一路由陸榮廷派廣西的部隊由南向北進攻；一路由黎元洪派部隊由岳州向南進攻。對於廣東，若陳炯明宣佈獨立，則任命副護軍使龍濟光為廣東都督，令其率所部進攻廣州。另派海軍游弋於閩、粵海面，以防止閩粵兩省與南京聯為一體。
要進軍南方，必先控制湖北，所以袁世凱極力拉攏副總統兼湖北都督黎元洪（李烈鈞被免職後，黎又兼江西都督）。而黎此時已完全投入了袁的懷抱，他致電袁世凱，表示「元洪惟知服從中央」，「決無瞻顧」２，決計讓北洋軍開進湖北，並取得了部分作戰指揮權。
袁世凱將北洋系統的絕大部分兵力直接用於對南軍作戰，但按實際編製，各師的兵力只有七成左右，要實現其總的作戰企圖，兵力仍顯單保為此，在直隸、河南、安徽、山東設立募兵機構，計劃招募新兵二萬左右。
這樣，袁世凱完成了戰爭準備和部署，擺出了決心消滅南方革命軍的咄咄逼人的陣勢。
二、革命黨人的討袁決策
在袁世凱陸續派兵南下，戰爭端倪明顯可察的情況下，孫中山再次呼籲革命黨人丟掉幻想，實行武力討袁。他指出：「除從速起兵以武力解決之外，實無其它辦法」１。孫中山分別緻電湘督譚延闓和粵督陳炯明，要求他們立即宣佈獨立，進行討袁，但譚、陳在回電中均藉故推諉。孫無奈，欲親自赴粵發動討袁，當即被人勸阻。孫又提議由陳其美先在上海宣佈獨立，打響討袁第一槍。陳其美、黃興等人堅不同意，認為「據數里之地以抗敵，猶執卵投石」１。此時，駐滬海軍前來接洽，願意宣告獨立。孫甚喜，建議海軍由海上進攻津沽。陳其美等人反對海軍先發，認為「須海陸並起」２才行。不久，駐滬海軍奉袁世凱命令開赴煙台。孫聞訊後，急欲勸阻，指出：海軍「開赴煙台，恐將生變」。陳、黃則認為「海軍既表同意於先，斷不中變於後」３。結果，海軍北上後即被袁控制。孫
中山別無他法，決定派人去策動南京第八師幾個忠於革命的營長，先「冒險一發」１，以樹立討袁的旗幟。黃興初則力言不可，認為那樣將使「八師先自相戰鬥」２，後見孫中山主意已定，並準備親往南京，只好服從孫的意見，遂定下武力討袁的決心。但黃又認為孫「不善戎伍」１，且恐孫「輕身陷陣」，遭到不測，為留孫「以任大事」２，便自告奮勇代孫前往南京指揮作戰。
革命黨領導人在要否武力討袁和如何討袁問題上爭論不休，莫衷一是，結果喪失了戰機。7月初，原江西都督李烈鈞潛赴上海孫中山處，表示願意率江西軍隊首先發難。孫遂決定李烈鈞回江西發動，黃興去南京發動，其它各省伺機響應。
孫中山等革命黨領導人雖然確定了武力討袁的決策，但整個國民黨人在思想和行動上並未真正統一。在北方的國民黨議員中，少數人離開國會到南方參加討袁戰爭，不少人仍呆在國會中醉心於「法律倒袁」。在南方的國民黨都督中，也是各懷心計，渙散不齊。湖南的譚延闓、福建的孫道仁及江蘇的程德全，非舊官僚即立憲派，他們觀望氣候，隨風搖擺，不積極參加反袁鬥爭；安徽的柏文蔚和廣東的陳炯明，內部矛盾重重，沒有完全掌握軍隊；唯有江西的李烈鈞態度明朗，討袁堅決，並掌握著一部分比較可靠的軍隊，但力量有限，難於影響全局。此外，孫中山等革命黨人沒有組織統一的作戰指揮中心和制定統一的作戰方案；對於與戰爭有關的其它重大問題，諸如軍隊的調遣、動員，兵員的訓練補充，糧秣彈藥的保障等，都未研究和解決。這都對以後的戰爭產生不利的影響。
此外，宣佈獨立的各省，曾制定過各自的作戰方案。如粵省擬派三個支隊出師北伐，以一個旅援助江西；安徽擬以一部兵力阻擊倪嗣沖軍，另一部兵力渡江援贛；四川擬在攻佔重慶後，順流東下；滬軍則準備攻佔製造局，控扼吳淞口等等。這些方案也因種種原因，均未能順利實現。