1926年7月，廣州國民政府北伐，橫掃兩湖和浙贛，北伐軍的勝利使與北京政府關係密切的滇系唐繼堯處境不利。第一次滇、桂戰爭後，唐繼堯排斥異己，撤銷各軍番號，加強親信近衛部隊，引起滇軍將領普遍不滿。1927年2月5日，第二軍軍長兼蒙自鎮守使胡若愚、第五軍軍長兼昆明鎮守使龍雲、第十軍軍長兼昭通鎮守使張汝驥、大理鎮守使李選廷聯名發出通電，要求唐繼堯驅逐宵小、公開政治、安內睦外。6日，胡若愚、張汝驥兩軍向昆明進發。10日，胡若愚、龍雲等在宜良法明寺集會，商議改組雲南省政府，決定新政府採用合議制，成立雲南省務委員會，四鎮守使等為省務委員。會後，以四鎮守使名義發出通電，提出「立即改組省政府，確立合議制度，提前成立軍事機構，統一軍權」等要求。他們聲稱唐氏如不採納，勢必以兵戎相見。
唐繼堯在各軍軍事壓力下，被迫同意改組省政府，令唐繼虞等人出走。2月中旬，胡、張兩軍先後到達昆明，開始組建新的省政府。新政府推唐繼堯為沒有實權的雲南省政府總裁，不設省長，省務由省務委員會處理，胡若愚、龍雲、張汝驥等九人為省務委員會委員。省務委員會之下，設軍政、內政、財政、外交、司法、教育、實業、交通八個廳。3月8日，新政府成立，在第一次省務委員會議上，公推胡若愚為省務委員會主席。「二六」倒唐事件使唐繼堯成為有名無實的「總裁」，此後唐處於被幽禁的困境之中。5月23日，唐繼堯病死，舊滇系統治時代結束。
「二六」政變後，南京國民黨中央委任龍云為國民革命軍第三十八軍軍長，胡若愚為第三十九軍軍長，張汝驥為獨立第八師師長。雲南的實際大權操於胡若愚、龍雲之手，尤其是龍雲利用駐在省城之便，暗中操控軍政決策，引起胡若愚、張汝驥等的強烈不滿。1927年6月14日夜，胡若愚聯合張汝驥派兵突襲龍雲第三十八軍，龍雲猝不及防，束手就擒。此即雲南「六一四」政變。
「六一四」政變發生時，龍雲部主要將領盧漢、朱旭、高蔭槐、孟坤等趁亂逃到滇西鳳儀、下關一帶，邀請滇軍元老胡瑛代理第三十八軍軍長，將部隊編為四個師，盧漢任前敵總指揮兼第二師師長，指揮部隊反攻昆明。第三十八軍在盧漢率領下，在祥雲、祿豐等地與胡若愚部展開激戰，胡軍被擊潰，盧漢乘勝進逼昆明。7月24日，胡若愚被迫挾持龍雲撤離，並將省主席的印信交給周鍾岳，請周轉告第三十八軍切勿追擊，他將保證龍雲的人身安全。25日，胡瑛率第三十八軍進入昆明，胡若愚退至昆明東郊大板橋時，擔心遭到第三十八軍和唐繼堯舊部的聯合攻擊，向龍雲表示和解，雙方達成「板橋協約」，商定龍雲回昆明主持省政，胡若愚、張汝驥即行率部北伐，由龍雲在後方補充餉械。8月13日，龍雲回到昆明，接任第三十八軍軍長兼代雲南省政府主席，第三十八軍3萬人整編成六個師，第九十七師師長孟坤、第九十八師師長盧漢、第九十九師師長朱旭、第一〇〇師師長張鳳春、第一〇一師師長張沖、新編第七師師長唐繼麟。
龍雲重新掌權後，並未按照「板橋協約」供給胡、張餉械，胡、張兩部因此拒絕出省，停留在滇東曲靖一帶。龍雲遂命盧漢、朱旭、孟坤等三師出擊胡若愚、張汝驥，予以武力解決。胡若愚、張汝驥在龍雲壓力下，被迫向貴州省主席周西成和四川省主席劉文輝求援。周西成素有覬覦雲南之心，又與胡、張為舊日好友，曾與胡若愚、劉文輝在赤水結盟，得到胡若愚、張汝驥的求救訊息後，決定趁此機會向雲南進兵。黔軍派出五個團的部隊入滇，於8月18日占領滇東北宣威縣城，並新委縣長。9月，再占平彝、師宗。同時，劉文輝也派出一個團的川軍援助胡、張，占據滇北尋甸縣城等。
此時，逃亡大理的唐繼堯之弟唐繼虞也趁機舉事，發兵進逼昆明。龍雲四面受敵，不得不取緩兵之計，派代表向胡、張疏通，雙方妥協和解，龍雲爭取時間回師擊潰唐繼虞部。在平定唐繼堯餘部的反叛後，1927年底，龍雲集中全部主力攻擊胡、張軍。
胡若愚是龍雲控制雲南的最大競爭對手，龍雲首先把其作為重點進攻的對象。1927年12月，龍雲與胡若愚在曲靖一帶展開激戰，胡若愚連戰不利，退守曲靖，龍雲緊緊圍住曲靖，使之成為孤城。胡若愚、張汝驥向周西成求助，借黔軍反擊龍雲。周西成欲扶植毛光翔攫取雲南省政權，遂決定再次派兵入滇，任命毛光翔為援滇軍總司令，阮德炳為前敵總指揮，兵分三路，大舉入滇。據龍雲電蔣介石報告，入滇黔軍「占據師（宗）、羅（平）、曲（靖）、宣（威）等十餘縣，換官徵稅，視同征服」。龍雲以胡瑛出任第三十八軍前敵總司令，統兵迎戰黔軍，在曲靖、馬街等地連敗黔軍和胡、張軍，黔軍各路部隊均被「摧破追剿」，1928年1月，被迫退回貴州境內。龍軍趁勢克服曲靖，胡若愚部被迫退往昭通、宜賓間尋求劉文輝的庇護，就任其委任的川滇邊防督辦；張汝驥部退到黔西北畢節一帶。進入滇境的川軍見各路已經敗退，也自動退回四川。
擊敗胡、張及川黔部隊的聯合進攻，龍雲渡過難關，隨即致電南京國民政府表示效忠，聲稱要「長驅貴陽，打倒軍閥餘孽」 。1928年1月，南京國民政府任命龍云為雲南省政府主席，併兼國民革命軍第十三路軍總指揮。4月1日，龍雲正式宣誓就職，龍在雲南的地位逐漸鞏固。
1929年春，蔣桂戰爭爆發，4月1日，蔣介石致電龍雲，請其迅速出兵廣西，並允諾提供「出發軍費」。中旬，任命龍云為第十路總指揮，李燊為前敵總指揮，要求其率部立即集中雲南宜良附近，迅速經由貴州獨山入桂，限5月25日前占領柳州。同時又電周西成，要其「當機立斷，通電錶示贊助中央大計，勿稍猶豫」。為儘可能爭取更多力量加入對桂作戰，蔣介石任命胡若愚、張汝驥為新編第十二、第十三師師長，令其出兵討桂。
4月18日，龍雲在昆明就任第十路總指揮，準備出兵廣西。以當時的交通條件，滇軍入桂，需要借道貴州，而貴州的周西成與桂系關係密切，不願與廣西為敵，更不願滇軍進入黔境。因此，龍雲出兵攻桂是假，藉機報昔日周西成黔軍進犯滇東之仇是真，龍雲此舉事實上成了滇黔衝突的導火索。
從攻黔目標出發，龍雲聯絡與周西成不和的貴州李燊部組成滇黔聯軍。聯軍分南北兩路，南路又分為左右兩翼，共有兵力十一團，萬餘人，由李燊指揮，分由雲南平彝、羅平向貴州進擊；北路由張沖師和高蔭槐旅組成，主要任務是防範胡若愚、張汝驥趁機攻滇。龍雲率總指揮部行營隨北路前進。昆明方面由胡瑛和孫渡分別代理省政府主席和十三路軍總指揮。
1929年5月，龍雲以周西成「抗拒義師，阻撓前進」為由，正式宣布「順道定黔」，滇黔之戰爆發。龍雲率朱旭、張鳳春、高蔭槐、劉正富及李燊所部向貴州進發。周西成則親自率部迎戰，由毛光翔、黃道彬指揮左、中路部隊，其本人統轄右路，向安順挺進。龍雲率龍李軍從平彝向貴州進攻，擬經黔滇公路，長驅直入，進占貴陽。黃道彬師與朱旭師第五旅先頭部隊在平彝接戰，揭開滇黔之戰的序幕。戰事爆發後，黔軍屢戰屢敗，由亦資孔、盤縣、普安、晴隆一直退到關嶺。接著滇軍又在鎮寧擊斃親臨前線指揮的周西成，黔軍全線崩潰。龍李聯軍乘勝前進，於5月27日占領貴陽。隨後，龍雲扶持李燊「以討逆前敵總指揮名義，留守貴陽，維持現狀」。滇軍繼續駐紮在黔西龍里、貴定等地，並深入貴陽以北、烏江南岸，企圖通過李燊實現對貴州的控制。
6月，胡若愚、張汝驥及孟坤等在劉文輝支持下，趁滇軍深入黔境之機，假借奉命伐桂之名，以胡若愚為靖滇軍總司令，分別從川南、滇東北合攻昆明，龍胡之戰又爆發。此時，龍部主力仍滯留黔境，聞訊後被迫退回雲南，滇軍離黔後，周西成殘部毛光翔趁機進攻貴陽，李燊勢單力薄，在貴州立足不穩，不得不退往雲南境內。胡、張、孟部從28日開始向昭通發起攻擊，7月6日占領昭通。胡、張、孟部雖取得昭通，但費時過久，貽誤了戰機。龍軍則通過在昭通的頑強阻擊，爭取了從貴州回師的時間。
胡、張、孟攻下昭通後，以張軍為先頭部隊，向昆明進擊。龍雲急調入黔滇軍星夜趕回昆明增援，於7月11日趕到曲靖，與胡、張部激戰於昆明西郊碧雞關。龍雲採用反間計，故意將給孟坤的信送往胡若愚、張汝驥處，挑起胡、張對孟坤的疑慮。當龍雲部發動反擊時，胡、張不增援孟坤，使孟坤部幾遭覆滅。龍雲乘勢揮師追擊，胡、張節節敗退，龍部跟蹤追擊，胡、張、孟軍被迫退往滇西北的華坪、永勝及四川會理等地，並節節敗退至四川西南角的鹽源、木里一帶。1930年春，張汝驥被俘處決，孟坤落水而死，倖存的胡若愚已無東山再起的能力。7月20日，昆明城恢復秩序，龍、胡、張第二次混戰結束，龍雲確立了在雲南的統治地位。
龍云為掌握雲南軍政大權，在與各地方實力派保持聯絡同時，歷來對南京國民政府採取恭順的態度，以換取中央政府的支持及承認。1929年10月，當西北軍聲言反蔣時，他就致電蔣介石，表示「反動軍閥，破壞編遣，縱無命令，亦當仗義伸討」，向蔣表態效忠。1930年中原大戰爆發後，為防止桂系李宗仁、白崇禧及張發奎北上，蔣介石於3月底命令龍雲發兵討桂，龍以連年戰亂，兵疲將乏為由，婉拒出兵，等待蔣介石拿出更好的條件。為誘使龍雲出兵，蔣介石答應提供百萬元作「軍需之用」，出征部隊每月發給軍費法幣30萬元，廣東省主席陳銘樞也派人送滇20萬元。這筆費用撥付迅速，4月18日，龍雲就致電蔣介石告知「京粵撥款均已收到」。同時，蔣還許諾如攻下南寧，則委派盧漢為廣西省政府主席。
龍雲對蔣介石提出的討桂條件十分滿意，5月，龍雲以「討逆軍第十路總指揮」名義，任命盧漢為「前敵總指揮」，率領滇軍三個師十五個團共二萬餘人進攻廣西。6月，盧漢指揮滇軍分南北兩路向南寧推進。蔣介石對龍軍抱有厚望，致電龍雲稱：「刻張桂諸逆，改圖竄湘，貴軍正宜跟蹤前進，肅清逆巢，望勿稍有瞻顧。」
7月，龍軍包圍南寧。南寧守軍韋雲淞部三千餘人憑城固守，滇軍因水土不服，疾病流行，士氣沮喪，加之各部「存保全實力之私心，你攻我停」，圍攻南寧三月不克。10月，白崇禧率部返回廣西，配合南寧守軍，經過兩周激戰，至10月中旬將滇軍擊潰，迫其退回雲南。龍、盧滇軍雖未能攻克南寧，還付出損失近半的代價，但在中原大戰中拖住桂系後腿，有力支持了蔣介石，蔣對龍雲的行動非常感激，作為報答，1931年11月龍雲在國民黨「四大」上當選為候補中央委員。
龍云為牢固控制雲南，不斷整頓和強化滇軍，先後開辦軍官學校、軍官團、軍官補習隊等，培訓大批滇軍骨幹。同時以響應南京中央整編軍隊名義，削弱異己力量，加強其本身對部隊的直接控制。龍雲嚴密控制軍隊的行為引起盧漢、朱旭、張鳳春、張沖四個師長的強烈不滿，1931年3月10日，四師長以「清君側」為名武裝倒龍。龍雲被迫聲言「掃墓」，離開昆明回昭通，實際只到尋甸羊街躲避風險。龍雲離開昆明後，四師長圍繞著繼任主席人選互不相讓，蔣介石在雲南之變中也力助龍雲，3月17日，他在日記中寫道：「以雲南事思慮甚切。先電龍雲，回省主持，待其復電再定處理辦法。對四師長電暫置不復。」
當身為滇人的王柏齡回滇活動，蔣介石特電王氏，令其「離滇回京，切勿預聞滇中內部紛爭，免致糾紛」。在內外壓力下，盧漢、張沖只好把龍雲請回重任省主席。
龍雲重返昆明，立即宣布四個師長以下犯上，下令扣押，撤銷各師番號，實行廢師改旅。不久，將盧漢、朱旭、張沖釋放，盧漢被委以全省團務督辦，朱旭為省民政廳長，張沖為第七旅長兼全省鹽務督辦。對南京中央，龍雲始終採取不即不離的政策，一方面承認中央政府的權威，另一方面又抵制南京方面對雲南的滲透，將雲南的控制權牢牢抓在自己手裡。