Birinci İnönü Muharebesi'nden kazanç sağlayamayan ve Türk kuvvetlerinin güçlenmesine imkân vermeden imhasını sağlamak; Eskişehir ve Afyon stratejik bölgesini ele geçirmek, Sevr Antlaşması hükümlerini zorla Millî Hükümete kabul ettirmek maksadıyla 23 Mart 1921 günü ileri harekata geçen Bursa bölgesine çekilen 3. Yunan Kolordusu ve Uşak bölgesinde bulunan 1. Yunan Kolordusu Londra Konferansı'na gitmek için hazırlanan Türk temsilcileri daha yoldayken, tüm barış kapılarını kapayıp, biri Afyonkarahisar diğeri Eskişehir istikametinde iki koldan saldırıyı başlattılar.

Mirliva (Tuğgeneral) İsmet Paşa komutasındaki birlikler, karargahı Eskişehir'de olmak üzere, güneyden kuzeye 11, 24 ve 61. Piyade Tümenleri birinci hatta; 3. Piyade Tümeni ve 1. Süvari Tugayı örtme görevini müteakip ihtiyatta olacak şekilde, İnönü mevzilerinde savunma için tertiplendi.

Yunan birlikleri muharebenin ilk dört gününde çok başarılı olarak 24 Mart'ta Dumlupınar'ı, 27 Mart'ta da Afyon'u ele geçirdiler. Eskişehir yönünde gelişen Yunan saldırısı ise Birinci İnönü Muharebesi'nde takip edilen yoldan ilerlemekteydi. İnönü mevkiindeki çatışmalar 27 Mart sabahı başladı. Yunan ordusunun ilk günlerde etkili taarruzlar yapması üzerine bu sıkışık anda takviye olmak üzere TBMM'nde alınan karar doğrultusunda Meclis Muhafız Taburu ile birlikte Millî Savunma Bakanı Fevzi Paşa cepheye gitti. Mevzilerin savunulmasında hiç zaaf göstermeyen ve emirlerinde son derece kesin davranan Cephe Komutanı İsmet Paşa'nın başarılı karşı taarruz emriyle düşman güçleri geri çekilmek zorunda kaldılar. Yunan ordusu bu çekilişi sırasında Türk süvarilerinin ısrarlı takipleri sonucunda ağır kayıplar vermiştir. Buna karşılık Yunan ordusunun güney cephesinde yaptığı taarruz gelişme göstermiş, Afyonu işgal eden Yunan kuvvetleri Çay-Bolvadin hattına kadar ilerlemişlerdi. Ancak Yunan birlikleri 30 Mart'ta yaptıkları ikinci saldırıda da geri püskürtülünce güneyde Afyon şehrinden çekilmek durumunda kaldılar. Geri çekilen Yunan ordusuna Türk süvarileri tarafından Yenişehir ovasında kuvvetli bir darbe indirilmiştir.Yunanların mağlubiyeti Batı Cephesi Komutanı İsmet Paşa tarafından 1 Nisan 1921'de TBMM Başkanı Mustafa Kemal Paşa'ya telgrafla duyurulur. "Düşman, binlerce ölüsüyle doldurduğu savaş meydanını silahlarımıza bırakmıştır diye çekilen telgrafa Mustafa Kemal Paşa cevaben "Siz orada yalnız düşmanı değil milletin makus talihini de yendiniz. İstila altındaki topraklarımızla beraber bütün vatan, bugün en ücra köşelerine kadar zaferinizi kutluyor" diye yazmıştır.