九月二十五日，劉震寰和劉谷香的部隊先一步攻克桂林，這個時候楊希閔的一營人馬還在趕赴桂林的途中。不過在二十二日這天，楊希閔已經占領了百色以北的兩個縣城。沈鴻英跟劉震寰、劉谷香打了兩天，雖然戰局不算太壞，可是桂林城內的流言蜚語不斷，讓他整日惶恐不安，索性丟下了部隊，卷了一筆現款，趁夜逃亡貴州。
劉震寰和劉谷香占領桂林之后，收編了沈鴻英的部隊，兵力一下子擴充到了十個營，頓時成為了廣西境內第二大軍事勢力。
二十六日一早，劉震寰和劉谷香在桂林留守府成立討袁軍司令部，不過當天中午收到廣東軍政府的一份秘密電報，下午即又改為桂林軍政府。劉谷香為桂林軍政府秘書長，劉震寰為討袁軍總司令，通電全省響應二次革命。
楊希閔也在當天通電支持桂林軍政府。劉谷香任命楊希偉桂西鎮守使，承認楊希閔在廣西西部的政治地位。
桂林軍政府的成立在廣西省掀起了軒然大波，陸榮廷連續通電譴責劉谷香和劉震寰非法行為，稱二劉意圖分裂廣西。
劉谷香在桂林反擊陸榮廷，痛斥陸榮廷反革命、反人民，是北洋政府的走狗爪牙。
廣西人民面對一省兩府的局面，一時也不知道該站在那個方面。不過舊官紳和地主階級一致認為南寧軍政府是中央政府承認的地方政權，而桂林軍政府僅僅是一場革命起義的臨時政權，根本不足以信任和擁護。真正支持桂林軍政府的，只有少數資產階級和同盟會勢力。鄰省省府幾乎都保持中立態度，只有廣東和湖南衡陽兩地表示支持。
占領桂林之后，劉谷香和劉震寰的勢力只掌控了柳州和桂林兩地，他們雖然通電響應二次革命，可之后并沒有任何軍事行動。劉震寰的討袁軍既不北上進攻北洋軍，也不南下對付陸榮廷，只是自保似的盤踞在桂林和柳州。
南寧軍政府經過粵桂戰爭之后，雖然保存了兩個軍的兵力，但財政后勤消耗太過嚴重，短時間無法出兵桂林討伐劉震寰和劉谷香。桂林與南寧于是形成了對峙局面，陸榮廷每天除了破口大罵之外，也沒有其他辦法。他能忍下這口氣，粵桂戰爭的打擊都熬過來了，眼下還有什么不能忍？
廣西一分為二的僵持局面，雖然與吳紹霆預想要有差距，可終歸是解決了陸榮廷的隱患。如今桂軍只能全神貫注的盯著柳州、桂林和楊希閔的部隊，再也沒有多余的心思對廣東有任何覬覦之意。三省合圍的局勢頓時告破。
吳紹霆一方面與桂林軍政府積極保持同盟關系，另外一方面將二團、六團和炮兵團從西線逐一抽調轉移。經過粵桂戰爭之后，第一師幾乎大換血，雖然失去了一批經驗豐富的老兵，但同時也大大提高了各級軍官的實戰指揮能力。
革命粵軍的戰略從西線轉移到北線，增加對湖南北洋軍的防范。
九月底，吳紹霆經過多次游說，終于與桂林軍政府達成一項合作協議。廣東聯合銀行向桂林軍政府提供三百五十萬貸款，貸款方式以桂林軍政府發行公債，廣東聯合銀行全額購買債券。做為購買債券的條件，政府債券必須由廣西聯合銀行印刷發行，并以柳桂鐵路開發權和柳州漓江漕運稅做抵押。
除此之外，廣東兵工廠向桂林軍政府提供價值一百萬額度的軍火借貸，包括槍械、大炮、子彈、手榴彈等各種新舊武器。這項借貸以柳廣鐵路開發權抵押，并且合約附則上要求聘請廣東特派專員為桂林軍政府政策顧問。
這些條件劉谷香和劉震寰不得不答應，因為兩年前陸榮廷就把廣西兵工廠從桂林遷移到南寧，桂林軍政府所有軍火的供應只能依靠外購方能維系。從南寧購買軍火是不可能了，最近的也只有廣東。
吳紹霆一心想要成為桂林軍政府的幕后操縱人。桂林軍政府的存在，可以徹底解決廣西對廣東的威懾，同時還能影響整個西南四省的政治布局。劉震寰和劉谷香沒有經濟基礎，單靠十個營的兵力未必能持續多久，他們與吳紹霆合作是保證桂林軍政府運營的唯一途徑。
不過這個合作不算公平，因為吳紹霆不會做虧本的買賣。扶持一個政府的消耗十分巨大，廣東省內的經濟自給自足尚且剛好，自然沒法維系另外一個傀儡政權。所以吳紹霆才會索要兩段鐵路的開發權。
廣東聯合銀行是吞不下三百五十萬貸款和一百萬軍火借貸，所謂柳州漕運稅根本是杯水車薪。銀行只能將鐵路開發權拿到手，然后轉手賣給兩廣的民商，借此獲得一批現款轉借給桂林軍政府。實際上廣東聯合銀行僅僅是充當了一個中介的角色，順帶撈一筆附加價值。
聘請廣東特派專員為政策顧問，往好的角度去說，是吳紹霆希望幫助桂林軍政府建立一套完善的政治制度，以確保桂林軍政府的壽命足夠持久；往壞的方向來講，這就是吳紹霆干涉、掌控桂林軍政府民政事宜的手段。
轉眼間到了十月，酷暑的天氣漸漸過去，然而夏季的余熱尚未完全消散。
吳紹霆花了半個月的時間，把粵桂戰爭傷愈復員的一批士兵，加上部分預備役新兵，并以黃埔軍校二期、三期的學員軍官為骨干，組建了教導二團。教導二團分配在革命粵軍第三師番號之下，暫時由師部直轄。這樣一來第三師的編制與第一師相差無幾，只缺一個炮兵團。
教導二團剛剛開赴韶關與第三師匯合，廣州都督府就在同一天收到了三個消息。
一個好消息，兩個壞消息。好消息是王長齡和朱執信抵達重慶，成功說服熊克武為代表的九人團川軍勢力起兵討袁。壞消息是湖南和江西雙雙告急，曹錕沉寂了兩個月之久，終于在北京政府親自勒令的壓力之下，開始出兵進攻衡陽；李烈絕和林虎在江西節節敗退，十月二日丟了南昌，討袁軍分別退往宜春和鷹潭。
熊克武起兵討袁的主要原因并非是因為王長齡和朱執信的誰說，早在孫中山、陳其美還在上海活動，粵桂戰爭還沒正式打響之前，川軍內部早就沸騰不已。川軍士兵受革命思想影響濃厚，加上蜀地成都和重慶兩地政權合并之后，川軍北伐的欲望愈發強烈。庚戌革命時，川軍已經出兵到湖北，只可惜沒過多久南北議和，北伐軍只好又返回四川。
王長齡和朱執信抵達重慶，主要是帶來了粵桂戰爭的結果和楊希閔、劉震寰起兵的消息，這個消息就像是催化劑，讓原本猶豫不決的熊克武，被迫選擇起兵討袁。熊克武早年跟黃興、孫中山活動密切，所以從陣營和道義上都要支持二次革命。可是他內心深知現在討袁的困難，一旦宣布響應革命，那是一條不歸路。
不過最終在九人團內部和部下的呼聲之下，熊克武只能硬著頭皮行動，也算是保全了自己革命者的名聲。