九月二十五日，刘震寰和刘谷香的部队先一步攻克桂林，这个时候杨希闵的一营人马还在赶赴桂林的途中。不过在二十二日这天，杨希闵已经占领了百色以北的两个县城。沈鸿英跟刘震寰、刘谷香打了两天，虽然战局不算太坏，可是桂林城内的流言蜚语不断，让他整日惶恐不安，索性丢下了部队，卷了一笔现款，趁夜逃亡贵州。
刘震寰和刘谷香占领桂林之后，收编了沈鸿英的部队，兵力一下子扩充到了十个营，顿时成为了广西境内第二大军事势力。
二十六日一早，刘震寰和刘谷香在桂林留守府成立讨袁军司令部，不过当天中午收到广东军政府的一份秘密电报，下午即又改为桂林军政府。刘谷香为桂林军政府秘书长，刘震寰为讨袁军总司令，通电全省响应二次革命。
杨希闵也在当天通电支持桂林军政府。刘谷香任命杨希伟桂西镇守使，承认杨希闵在广西西部的政治地位。
桂林军政府的成立在广西省掀起了轩然大波，陆荣廷连续通电谴责刘谷香和刘震寰非法行为，称二刘意图分裂广西。
刘谷香在桂林反击陆荣廷，痛斥陆荣廷反革命、反人民，是北洋政府的走狗爪牙。
广西人民面对一省两府的局面，一时也不知道该站在那个方面。不过旧官绅和地主阶级一致认为南宁军政府是中央政府承认的地方政权，而桂林军政府仅仅是一场革命起义的临时政权，根本不足以信任和拥护。真正支持桂林军政府的，只有少数资产阶级和同盟会势力。邻省省府几乎都保持中立态度，只有广东和湖南衡阳两地表示支持。
占领桂林之后，刘谷香和刘震寰的势力只掌控了柳州和桂林两地，他们虽然通电响应二次革命，可之后并没有任何军事行动。刘震寰的讨袁军既不北上进攻北洋军，也不南下对付陆荣廷，只是自保似的盘踞在桂林和柳州。
南宁军政府经过粤桂战争之后，虽然保存了两个军的兵力，但财政后勤消耗太过严重，短时间无法出兵桂林讨伐刘震寰和刘谷香。桂林与南宁于是形成了对峙局面，陆荣廷每天除了破口大骂之外，也没有其他办法。他能忍下这口气，粤桂战争的打击都熬过来了，眼下还有什么不能忍？
广西一分为二的僵持局面，虽然与吴绍霆预想要有差距，可终归是解决了陆荣廷的隐患。如今桂军只能全神贯注的盯着柳州、桂林和杨希闵的部队，再也没有多余的心思对广东有任何觊觎之意。三省合围的局势顿时告破。
吴绍霆一方面与桂林军政府积极保持同盟关系，另外一方面将二团、六团和炮兵团从西线逐一抽调转移。经过粤桂战争之后，第一师几乎大换血，虽然失去了一批经验丰富的老兵，但同时也大大提高了各级军官的实战指挥能力。
革命粤军的战略从西线转移到北线，增加对湖南北洋军的防范。
九月底，吴绍霆经过多次游说，终于与桂林军政府达成一项合作协议。广东联合银行向桂林军政府提供三百五十万贷款，贷款方式以桂林军政府发行公债，广东联合银行全额购买债券。做为购买债券的条件，政府债券必须由广西联合银行印刷发行，并以柳桂铁路开发权和柳州漓江漕运税做抵押。
除此之外，广东兵工厂向桂林军政府提供价值一百万额度的军火借贷，包括枪械、大炮、子弹、手榴弹等各种新旧武器。这项借贷以柳广铁路开发权抵押，并且合约附则上要求聘请广东特派专员为桂林军政府政策顾问。
这些条件刘谷香和刘震寰不得不答应，因为两年前陆荣廷就把广西兵工厂从桂林迁移到南宁，桂林军政府所有军火的供应只能依靠外购方能维系。从南宁购买军火是不可能了，最近的也只有广东。
吴绍霆一心想要成为桂林军政府的幕后操纵人。桂林军政府的存在，可以彻底解决广西对广东的威慑，同时还能影响整个西南四省的政治布局。刘震寰和刘谷香没有经济基础，单靠十个营的兵力未必能持续多久，他们与吴绍霆合作是保证桂林军政府运营的唯一途径。
不过这个合作不算公平，因为吴绍霆不会做亏本的买卖。扶持一个政府的消耗十分巨大，广东省内的经济自给自足尚且刚好，自然没法维系另外一个傀儡政权。所以吴绍霆才会索要两段铁路的开发权。
广东联合银行是吞不下三百五十万贷款和一百万军火借贷，所谓柳州漕运税根本是杯水车薪。银行只能将铁路开发权拿到手，然后转手卖给两广的民商，借此获得一批现款转借给桂林军政府。实际上广东联合银行仅仅是充当了一个中介的角色，顺带捞一笔附加价值。
聘请广东特派专员为政策顾问，往好的角度去说，是吴绍霆希望帮助桂林军政府建立一套完善的政治制度，以确保桂林军政府的寿命足够持久；往坏的方向来讲，这就是吴绍霆干涉、掌控桂林军政府民政事宜的手段。
转眼间到了十月，酷暑的天气渐渐过去，然而夏季的余热尚未完全消散。
吴绍霆花了半个月的时间，把粤桂战争伤愈复员的一批士兵，加上部分预备役新兵，并以黄埔军校二期、三期的学员军官为骨干，组建了教导二团。教导二团分配在革命粤军第三师番号之下，暂时由师部直辖。这样一来第三师的编制与第一师相差无几，只缺一个炮兵团。
教导二团刚刚开赴韶关与第三师汇合，广州都督府就在同一天收到了三个消息。
一个好消息，两个坏消息。好消息是王长龄和朱执信抵达重庆，成功说服熊克武为代表的九人团川军势力起兵讨袁。坏消息是湖南和江西双双告急，曹锟沉寂了两个月之久，终于在北京政府亲自勒令的压力之下，开始出兵进攻衡阳；李烈绝和林虎在江西节节败退，十月二日丢了南昌小～说就讨袁军分别退往宜春和鹰潭。
熊克武起兵讨袁的主要原因并非是因为王长龄和朱执信的谁说，早在孙中山、陈其美还在上海活动，粤桂战争还没正式打响之前，川军内部早就沸腾不已。川军士兵受革命思想影响浓厚，加上蜀地成都和重庆两地政权合并之后，川军北伐的**愈发强烈。庚戌革命时，川军已经出兵到湖北，只可惜没过多久南北议和，北伐军只好又返回四川。
王长龄和朱执信抵达重庆，主要是带来了粤桂战争的结果和杨希闵、刘震寰起兵的消息，这个消息就像是催化剂，让原本犹豫不决的熊克武，被迫选择起兵讨袁。熊克武早年跟黄兴、孙中山活动密切，所以从阵营和道义上都要支持二次革命。可是他内心深知现在讨袁的困难，一旦宣布响应革命，那是一条不归路。
不过最终在九人团内部和部下的呼声之下，熊克武只能硬着头皮行动，也算是保全了自己革命者的名声。