1920年7月直皖战起,吴佩孚联合奉系大败皖军,直奉两系军阀共同控制北京政府。9月任直鲁豫巡阅副使。
1921年8月升任两湖巡阅使。
黎元洪任大总统后,1923年1月6日授予孚威上将军衔。2月下令镇压京汉铁路工人大罢工,造成举世震惊的“二七”惨案。10月曹锟贿选总统后,担任其为直鲁豫巡阅使。
1924年第二次直奉战争任讨逆军总司令,因直系将领冯玉祥回师而大败,率残部两千余人先逃至武汉,不久退入鄂豫交界的鸡公山。
1925年3月,吴佩孚投奔湖南军阀赵恒惕,10月孙传芳于江苏发动反奉战争,吴佩孚在武汉通电全国,自称受十四省区将领推举就任讨贼联合军总司令。
1926年下半年,北伐军挥师北上直抵武汉,吴佩孚的主力在汀泗桥、贺胜桥、武昌等战役中逐步被歼。1927年吴佩孚率残部投奔四川军阀杨森、刘存厚。
1930年北伐成功,蒋中正两度邀吴佩孚出山从政,后因杨虎城劝阻,未就。
1932年1月,吴佩孚到北平闲居,曾通电声讨溥仪充当伪满傀儡。
1937年华北沦陷,日寇利诱吴佩孚出任北平维持会长。吴佩孚以“日本必须从中国撤军”为条件予以坚拒,并在给汪精卫的复信中表示“誓与国家生存,同其命运”。