八月十八日，庐山的会议没有结束，林彪就给北京的军委留守大员们打招呼，要开一个规模庞大的军委扩大会议，大军区领导除了留一人看家外，必须全部参加，省军区、野战军、军一级的全部参加，西藏、新疆正在防御敌人，不过也要派一个部队的一把手参加，至少政委要来。这样会议组织到最后有了508人参加，是建国以来最大规模的军委扩大会议(也是目前为止绝后的)，林彪给贺龙、萧华、罗瑞卿等人传达的口信就是：“彻底批臭彭德怀、完全肃清彭在军队的影响。”这一指示和毛泽东此前的交待是基本符合的。

军委扩大会议从8.18日到9.12日结束，几乎开了一个月，先是十四个组，后来编成两个组，集中批斗，语言和手脚并用，九月五日开始揪出了洪学智、万毅、钟伟、邓华，林彪在庐山讲话说：“我反复想了一晚上，睡不着，邓华留在军队我不放心。”邓华因为受了这个关照，结局自然好不了，钟伟因为300两黄金和处死叛徒的事情和吴法宪、罗瑞卿几乎骂了起来，罗瑞卿不承认自己当初说的话，钟伟就骂他“孬种”，被组织会议的萧华等人暂时给“请”了出去。洪学智表态说不能一概而论，话音未落，就受到围攻，说他是彭的黑干将。

彭德怀被逼不过，气愤的说：“把我拉出去枪毙好了，你们哪一个是俱乐部的成员，自己报名来。”萧华、张宗逊揭发彭德怀和赫鲁晓夫的勾结问题，在庐山已经被毛泽东点名了，这次再度提出，彭德怀在阿尔巴尼亚确实和赫鲁晓夫见过面，时间是一九五九年五月二十九日、三十日下午和晚上，不过当时不仅彭在场，几乎所有的军事代表团成员都在场，还有翻译，彭德怀申辩说自己根本不懂外语，怎么和赫鲁晓夫内外勾结，但是没有人回应。九月十二日，彭德怀被迫写出了正式的检讨，毛泽东“高度”赞扬了这个检讨，他说：我热烈的欢迎彭德怀这封信，他的态度是诚恳的。八月二十二日，黄克诚在妻子唐棣华以“离婚”相要挟的情况之下也写出了检讨，然而这次军委会议上黄没有受到比庐山更为严厉的批判。九月十二日，在毛泽东欢迎彭德怀信的同时，中央通过决议，正式称呼彭德怀为“伪君子、野心家、阴谋家”三个副词之前一律加上十足的字眼，这是林彪在庐山给彭戴的帽子，除了冯玉祥一词外，其他的完全引用，《中共中央军事委员会扩大会议决议》给彭德怀做的决议直到八十年代才被推翻。

批判彭德怀最厉害的几个人林彪、贺龙、罗瑞卿、萧华、谭政都受到了不同程度的表扬，九月二十六日，中央改组军委组成人员，林彪为第一副主席，主持全面工作。贺龙任第二副主席(常务副主席)，谭政、罗瑞卿再度被选为常委。而洪学智、钟伟、邓华、万毅四人都被下放，他们被称之为小“彭黄张周”。

一九五九年九月三十日，彭德怀交还了元帅礼服、勋章等，离开中南海永福堂，搬到颐和园东约二里的挂甲屯吴家花园居住。杨尚昆被毛泽东嘱咐要经常看望彭德怀的生活。根据中央和毛泽东的指示，彭德怀被安排在中央党校学习，十月一日，庆祝国庆十周年的典礼上出现了庐山会议的胜利者之一的林彪的身影，就此代替彭德怀主持军委日常工作长达十年之久。