1925年（民国14年）冬，吴佩孚在汉口组织十四省讨贼联军。1925年10月，浙江督办孙传芳发动反奉战争，拥吴出征。1926年4月，脱离奉系的冯玉祥国民军被奉军逼出北京，固守南口。之后直奉再度联合，击败冯军。吴再次向张作霖呼吁恢复法统，但是未得响应。吴的势力地处华中，吴的反苏立场使得苏联支持的国民党广州国民政府，把吴列为北伐的首要目标。
中华民国追赠陆军一级上将吴佩孚
1926年8月贺胜桥战斗中，直系军队防守方逐渐支撑不住，吴佩孚为阻止溃败，指挥机关枪队和大刀队督战，对从阵地逃回的官兵格*勿论，吴佩孚亲自将几位放弃阵地的旅长、团长斩首，并下令将他们的首级挂在电线杆上示众，但仍未挽回败局，主力被北伐军击溃。
北伐军攻占武汉三镇后，吴率残部撤退到河南，残部被靳云鹗吞并。又受张作霖排挤，1927年7月，吴佩孚率残余僚属西逃入川东依靠杨森。1928年2月，在大竹城内成立“孚威上将军行辕”， 挂起“川滇黔湘陕讨贼联军总司令部”的招牌，任刘泗英为政务处长，负责对外联络和谋划定策。1928年4月，刘泗英又利用吴佩孚生日之机与各军代表密商，拟趁国内局势混乱之际，以杨森部为基干，在川省树立拥戴力量东下宜昌，回攻武汉。北出秦川，以取西安。
然而，密谋很快被蒋介石获悉，蒋便收买杨森部师长郭汝栋，许其为国民革命军第二十军军长，令其5月出师讨伐杨森。随后杨森被迫撤离，吴佩孚也仓皇离开大竹县北往绥定，托庇于刘存厚。此时，刘存厚仍奉北洋号令，挂五色旗，未接受国民革命军的番号，盘踞在四川一隅。计划是：以杨森、李家钰（第二十八军邓锡侯部的师长兼“四川边防军总司令”）两部为基本武力，拉拢刘存厚号召川军各部，在四川建立反共反蒋的国家主义政权。然后俟机东出夔门，进窥武汉，逐鹿中原。
1928年夏，杨森和李家钰等部组织“同盟军”，进攻重庆地区的21军刘湘部。因同盟军内部步调不一，刘湘又早有准备，战事一起，盟军很快败下阵来。1929年春，蒋桂战争爆发，争夺武汉。1929年3月，吴佩孚在河市坝大庆生日，段祺瑞、曹锟、阎锡山、唐生智，李宗仁等均派代表到川祝寿。吴佩孚以援“鄂”为名，率师东下，分别致函邓锡候、杨森、李家钰等，谓“四川非坐守之地，宜团结群力，向外发展，统一中原”。各方势力积极响应，但重庆及东部沿江各地均为刘湘的布防地，刘湘接受蒋介石的命令，坚决制止吴佩孚假道出川。1930年中原大战爆发，经过与英国驻汉口领事馆、阎锡山、北平直系残余人员等联络，吴佩孚于5月6日发出“鱼电”，谓：“即日出川，居中调停。”
刘湘仍然听命于蒋介石，扼守出川要道，最后吴佩孚不得不打道回府。中原大战后，蒋介石的统治暂时稳定，而留寓四川的吴佩孚与中国青年党及四川军阀相勾结是一隐患。1931年春蒋介石电请吴佩孚前往南京，共商国事。吴佩孚“到陕甘两省去招抚北洋旧部，徐图再起”。时甘肃发生“雷马事变”，原冯玉祥部师长雷中田将甘肃省政府主席马鸿宾拘留，雷自任甘肃全省保安总司令。吴佩孚出面调停，取得双方好感。随后又拉拢宁夏、青海、新疆各方势力，加上四川的杨森和邓锡侯，于1931年11月15日，发出拥吴出山的通电。“要求”吴出而“主持对外军事，为政府外交之后盾，作人民救国之先锋”。在蒋介石的压力下，青海和甘肃先后否认。陕西的杨虎城也不愿看到吴佩孚在甘肃招兵买马威胁他的后方，遂派兵入甘消灭雷中田。吴佩孚在甘肃活动一个多月便仓皇出逃。
九一八事变之后，北洋派的旧势力认为这是反蒋的好机会，商量由北方军人联合起来拥护吴佩孚与段祺瑞合作反蒋。推吴任北方抗日联军总司令，以抗日为号召来进行反蒋。蒋介石实行分化策略，北洋派大同盟不久瓦解。吴佩孚进退失据，张学良、于学忠将他迎往北平，并每月许以生活费四千元。
晚年经历1931年九一八事变后居住北平。其间曾猛烈谴责伪满洲国依附日本，分裂中国。但吴也曾应其旧部属齐燮元的聘请，为齐的特高顾问，每月领“车马费”数千元。但到1937年齐担任日军傀儡政府华北临时政府京津卫戍司令时，便与之断绝关系。
日本占领北平后日本驻沃尔特务机关首脑土肥原贤二亲自出马，前来拜会吴佩孚，引诱吴出山，被吴拒绝。
1939年12月，吴佩孚于北平因吃羊肉饺子引发牙痛，由一日籍牙医替其拔牙，4日细菌感染，引发败血症而身亡。但江湖盛传，吴因拒绝日本人的游说，故日本人以毒药谋*。也有另说称该日籍牙医实为日军指派以害死吴，家人得知消息连夜乘船逃往重庆。吴佩孚病逝前谆谆告诉国人:“汝辈读孔孟书，当知其义，孟子不云乎，小固不可以敌大，寡固不可以敌众，弱固不可以敌强，奈何有其一而敌其二哉！”其葬礼各界闻人皆亲临致敬，孔祥熙、吴稚晖等人都有发表演说。
身后1939年12月6日，蒋介石向吴家属致唁电称赞吴：“精忠许国，大义炳耀，海宇崇钦，流芳万古”。12月8日，宋美龄以个人名义电唁吴家属。12月9日，国民政府令着追赠吴佩孚陆军一级上将，以及明令褒扬之。蒋介石特拨国葬费20万元，在重庆为他举行追悼会致祭，并撰挽联：“落日黯孤城，百折不回完壮士；大风思猛士，万方多难惜斯人。”北平召开追悼会时，蒋又撰挽联：“三呼渡河，宗泽壮心原未已；一歌见志，文山正气自常存！”
评价相传吴氏捷悟，为秀才后，从王绍勋参研史事，王讲授《明史·神宗本纪》：“明之亡，实亡于神宗。”提及明神宗怠政三十年，王感叹曰：“无为而治兮！不必生一神宗三秩。”只是一句评语，并非对联。但吴佩孚居然立刻应声对仗：“有明之亡矣！莫非*六君子七贤。”绍勋以为有才识，甚嘉之。
吴佩孚早年得罪仕绅因而流亡，曾一度帮人看相算命为生，孰料遇到其堂兄吴亮孚，吴亮孚反过来帮吴佩孚看相，劝他去当兵，“面容雄威，将军之格”，吴亮孚还拿了一些银两给他当路费。
护法战争时吴佩孚奉北洋政府之命讨伐湖南的湘军和旧桂系，却未被任命为湖南省督军或省长，被皖系夺取了湖南，他心有不甘，再加上其本来就主张和平统一反对内战，遂于1918年5月息兵衡阳，通电段祺瑞语：“阋墙煮豆，何敢言功？（意指发动攻击同胞的内战算什么功劳）”就此鸣金收兵。段祺瑞气得直跳脚：“秀才造反啦！”
吴氏在洛阳举行五十大寿寿宴，保皇党首领康有为送了一副寿联，曰：“牧野鹰扬，百岁功名才半世；洛阳虎踞，八方风雨会中州。”推崇其军功，吴大喜，赏给大洋一千元。
吴以作战勇猛为名，全盛时期曾经是为西北国民军军阀冯玉祥、五省联军总司令孙传芳的共主，是第一位登上美国《时代杂志》的华人，时人称为玉帅。
吴性格正直清廉，董必武称：“吴氏做官几十年，有过几省地盘，带过几十万大兵，他没有积蓄，也没有田产，相比于同时军阀腰缠千百万，总算难能可贵。”
张学良对吴佩孚评价非常差，“一不是个好军人，二也不会做好人，三是自欺欺人”，“不会打仗，不是好军人。对部下太苛刻，也不会做好人。自欺欺人，没认清自己的实力，还看不起别人”、“不会用兵，只会吹牛，不知道哪来的这么大名气？我实在地说，他比冯玉祥还不会打仗。第二次直奉战争，吴佩孚出了二十一万人，我们奉天只有七万人，怎么会把他们打个落花流水？”“用兵最忌讳的事情，叫各个击破，他不会指挥交通，他来一个师，被我们打完了；他又来一个师，又让我们给打完了：他陆续增兵，结果是纷纷送死。”
关于吴佩孚的死因有三种主要的说法，
- 被日本人害死。
- 感染败血症死亡。
- 蒋介石的军统戴笠等人害怕吴最终被日本人说服成为汉奸，为预防起见将其毒死。
妻妾：
- 元配王氏 （？ - 1891年）， 成婚三年去世，无子女，归葬于吴氏祖坟。
- 继室李氏（1881年－1920年9月9日）， 蓬莱巨绅李少堂侄女，1904年吴佩孚回乡时所娶，因吴母吝啬，克扣生活，李氏不堪忍受，长期居于娘家，直至1907年被吴佩孚接出，然吴母又为吴佩孚纳了一房妾氏与他们同住，吴母虽于1910年去世，但李氏已被折磨精神失常，1913年于吴佩孚分居，去世于保定。
- 妾室张佩兰（1890年－1949年10月15日）。长春人，因与李氏不和，1907年，吴母做主将经常来家中讨好自己的干女儿张佩兰纳为吴佩孚妾氏。与吴佩孚合葬于今北京市海淀区四季青乡西洪门村。
嗣子
- 吴道时（1909年9月27日（农历8月12日）－1950年6月1日（农历7月15日）逝世）：吴佩孚之弟吴文孚的独子，自幼过继为吴佩孚嗣子。
孙
- 吴运乾：吴道时长子。
- 吴运坤：吴道时次子。
