Pintura que representa la Toma de Zacatecas. A la izquierda en primer plano se encuentran Francisco Villa y Felipe Ángeles, al centro la ciudad de Zacatecas y al fondo el Cerro de la Bufa.
Artículo principal: Toma de Zacatecas (1914)
Especialmente, la ciudad de Zacatecas tenía una gran importancia para ambos bandos debido a que era un cruce ferroviario que debían de tomar los revolucionarios procedentes del norte del país antes de llegar hasta la capital. La ciudad, que se encuentra rodeada de altos cerros, presentaba un gran obstáculo para los atacantes. El general Medina Barrón, encargado de las defensas de la ciudad, colocó la artillería del ejército federal en la cima de dos de los cerros más altos: el de la Bufa y el del Grillo.
Felipe Ángeles llegó a Calera (a 25 kilómetros de Zacatecas) el 19 de junio de 1914 y salió a reconocer el terreno para la batalla. Francisco Villa se presentó en las inmediaciones de la ciudad el 22 de junio, y ordenó que la ofensiva comenzara a las 10 de la mañana del día siguiente.
Conforme a lo planeado, los villistas atacaron las posiciones federales en los cerros de la Bufa, del Grillo, la Sierpe, Loreto y de La Tierra Negra, mientras cuarenta cañones apoyaban el despliegue de la infantería que ascendía por los cerros que rodeaban la ciudad.
Alrededor de las 05:40 de la tarde las tropas federales comenzaron a abandonar sus posiciones y huir de forma desorganizada, poco tiempo después los revolucionarios tomaron los cerros de la Bufa y del Grillo, avanzando posteriormente sobre la ciudad. Las tropas de Villa mataron a una gran cantidad de soldados que trataban de huir, contabilizándose cinco mil muertos en el bando federal, por tres mil en el bando revolucionario.
A pesar de la victoria, Villa no pudo ser el primero en llegar a la capital debido a que Carranza bloqueó los envíos de carbón a la División del Norte, el cual era necesario para alimentar los ferrocarriles de Villa.
Por otro lado, Obregón bajó por Sinaloa y Jalisco, ocupando Guadalajara, desde donde se dirigió al centro del país. González bajó por Monterrey, Tampico, San Luis Potosí y Querétaro. Con estos avances el movimiento dejó de ser exclusivo del norte del país y abarcó prácticamente la mitad del territorio nacional, lo que al mismo tiempo ocasionó que otros sectores sociales se incorporaran. Además, conforme avanzaron las fuerzas revolucionarias, se tuvieron que establecer diversos pactos con los lugareños a cambio de apoyo, por lo que se hicieron decretos obreristas y agraristas.