吴佩孚受命后立即行动，指挥手下三个作战团将进出道吾山的道路全部封锁，设立警戒线。派出了一些侦查人员进山，但是土匪警惕性高，去了二十人，一个都没回来。当地村民说，山上大概有千把土匪，没有其他获得消息的渠道，吴佩孚对这个说法将信将疑。
土匪将二十个侦查员的头颅砍下，趁着夜色下山丢在了警戒线附近。吴佩孚大为震怒，急调炮兵营来助阵，日夜不停炮击可疑目标。炮击三天后，封锁主要进山道路的第三团在当地人的指引下，向山里攻击前进。
三团的一个营担任主攻，一路猛冲猛打，遇到的土匪零星阻击，也是一触即溃。营长产生了轻敌思想，以为土匪人数不多，作战能力不强。没想到，这是关仕杰的诱敌深入之计，进入大山深处，一个连队行进太快，过于突出，中了埋伏，陷入山谷之中全部被歼灭。三团长恼羞成怒，带着大队人马直扑道吾山匪寨，关仕杰则带领众匪，左躲右闪，或伏击或骚扰，或是瞅准机会硬拼一下，只用了三天就将第三团赶出了山。三团损兵折将丢下许多武器弹药，狼狈地撤了出来。付出如此代价，唯一的收获就是摸清了道吾山上土匪的大概人数。
第三团战败的消息传到长沙，曹锟亲赴前线，满面怒容，对第六旅全体军官进行训诫。李国翰也明嘲暗讽，摩拳擦掌，准备替换下第六旅。长沙民众对六旅的表现颇多微词，有舆论分析说第六旅的战力不如近卫旅。吴佩孚恼怒之下撤了第三团团长的职务，自己亲兼团长，誓要剿灭关仕杰等一众土匪，恢复第六旅的名誉。
曹锟走后，吴佩孚组织营长以上军官开会，宣布自己的作战部署：各团留下一连及重火器仍在原地防守各要道；各团余部分四个方向同时进攻；各团之间的缝隙由旅直属骑兵营负责填充，一有情况，相邻两团合而围之；炮兵营分散到各团做火力配合。这是一个必胜的战术，土匪逃无可逃，只是第六旅要付出重大伤亡才能取胜。