Mustafa Kemal Paşa, başkumandan olduktan sonra, birkaç gün Ankara’da çalıştı. İşlerin uyumlu yürümesi için gerekli çalışmaları yaptı. Vekâletler arasında koordinasyonu sağladı. Başkumandanlık karargâhını kurdu. Ordunun insan ve taşıt araçları bakımından kuvvetinin arttırılması, giyecek ve yiyeceğinin sağlanması ve düzenlenmesi ile ilgili önlemleri almak ve hazırlıkları yapmakla uğraştı. 7-8 Ağustos’ta “Tekalif-i Milliye Emirleri”ni yayınlayarak memleket kaynaklarından ordunun yararlanmasını sağladı.
Bu işleri düzenledikten sonra mevzileri dolaşmak ve hazırlıkları yerinde görmek için cepheye gitti (12 Ağustos 1921). Türk ordusunun yerleştiği cephede, ne şekilde ve nerelerde karşı koyacağını ve muhtemel muharebe sahalarını yerinde incelemek için Ankara güneyinde ve Sakarya civarında bir gezi yaptı. Zihninde, muhtemel Yunan taarruzunun ana hatlarını, düşmanı nerede ve nasıl durdurabileceğini canlandırdı. Stratejik öneme sahip gördüğü bir tepe üzerinde düşmana karşı uygulamayı düşündüğü planı tasarladığı sırada, sevinç telaşıyla atına binerken düştü.
Yerde bulunan irice bir taşa çarptığı için birkaç kaburga kemiği kırılmıştı. Ankara’ya dönerek muayene oldu. Doktorlar, sağlığı açısından mutlaka yatması ve dinlenmesini söyledilerse de hayatını riske atarak yirmi dört saat sonra tekrar cepheye gitti. Ayakta durmakta zorluk çektiği için Ankara’dan bir trenden sökülerek getirilen bir koltukta savaşı yönetti.
Her bakımdan üstün olmalarına rağmen düşman saflarında moral çöküntü her gün biraz daha artarken Türk ordusu bir ölüm kalım savaşına hazırlanıyor ve savaşı kazanmaya kararlı gözüküyordu. Düşman ordusu insan ve silah sayısı bakımından Türk ordusuna göre üç katı bir üstünlüğe sahip olduğu halde başkomutanından erine kadar herkes bu savaşı mutlaka kazanacaklarına dair bir inanca sahiptiler. Hareket üslerinden bu kadar uzaklaşan ve bu kadar açıklarda Türk ordusu gibi çetin bir rakip ile karşılaşacak olan Yunan ordusunun başarısından Anadolu Ordusu Başkumandanlığı’nın bile tereddütleri vardı. Uzayacak bir savaşta, Bursa ve İzmir’den yola çıkarak 400-600 km’lik yolu aşıp ikmal yapmaları çok zordu.
24 Temmuz 1921’de Kral Konstantin başkanlığında Başbakan Konstantin Gunaris, Savunma Bakanı Teotakis, Genelkurmay Başkanı Dusmanis, hükümetin askeri danışmanı Stratikos ve Küçük Asya Ordusu Kumandanı’nın katılımıyla bir toplantı yapıldı. Bu toplantıda Küçük Asya Ordusu Kumandanı Papulas’ın isteksizliğine rağmen Ankara’ya kadar ilerlemeye karar verildi.
Papulas, Türk ordusunun büyük bir bölümünün Sakarya’nın doğusuna çekildiğini anlayamamıştı. Bu yüzden iki kolordusu ile Sakarya’nın kuzey ve güney kolları arasından, diğer bir kolordusu ile de kuşatıcı bir şekilde güneyden ilerlemeye karar verdi. Eğer Türk ordusunun nehrin doğusuna geçtiği anlaşılırsa ordu güneye kaydırılacaktı. 13 Ağustos 1921’de ilerlemeye başlayan Yunanlılar, on gün içinde Sakarya savunma hattına dayandılar. 23 Ağustos’ta ilk çatışmalar başladı. 22 gün, 22 gece süren bu uzun, kanlı ölüm kalım savaşını Mustafa Kemal şöyle anlatmaktadır:
“Düşman ordusunun cephemize yüklenerek sol kanadımızdan kuşatacağı yargısına varmıştık. Bu görüşe dayanarak tam bir cesaretle gerekli tedbirleri aldırdım ve yapılacak hazırlıkları yaptırdım. Olaylar görüşümüzü doğruladı. Düşman ordusu, 23 Ağustos 1921’de ciddi olarak cephemize doğru ilerlemeye başladı ve taarruza geçti. Birçok kanlı, bunalımlı safhalar ve dalgalar oldu. Düşman ordusunun üstün grupları, savunma hattımızın birçok parçalarını kırdılar. Bu ilerleyen düşman birliklerinin karşısına kuvvetlerimizi yetiştirdik.”
Meydan muharebesi yüz kilometrelik cephe üzerinde oluyordu. Sol kanadımız, Ankara’nın elli kilometre güneyine kadar çekilmişti. Ordumuzun yönü batıya iken güneye döndü. Arkası Ankara’ya iken kuzeye çevrildi. Bunda hiçbir sakınca görmedik. Savunma hatlarımız kısım kısım kırılıyordu. Fakat kırılan her kısmın yerine en yakın yerde hemen yeni bir savunma hattı kuruluyordu. Savunma hattına çok ümit bağlamak ve onun kırılmasıyla, ordunun büyüklüğü ölçüsünde çok gerilere çekilmek gerektiği teorisini çürütmek için memleket savunmasını başka türlü ifade etmeyi ve bu ifademde direnerek şiddet göstermeyi yararlı ve etkili buldum.
Dedim ki: Savunma hattı yoktur, savunma sathı vardır. O satıh bütün vatandır. Vatının her karış toprağı vatandaşın kanıyla ıslanmadıkça terk olunamaz. Onun için küçük büyük her birlik bulunduğu mevziden atılabilir. Fakat büyük küçük her birlik, ilk durabildiği, noktada yeniden düşmana cephe kurup savaşa devam eder. Yanındaki birliğin çekilmeye mecbur olduğunu gören birlikler ona tâbi olamaz. Bulunduğu mevzide sonuna kadar dayanmaya ve karşı koymaya mecburdur. İşte ordumuzun her ferdi, bu sistem içinde her adımda en büyük fedakarlığı gösterecek ve düşmanın üstün kuvvetlerini yıpratıp yok ederek, sonunda onu, taarruza devam güç ve kudretinden yoksun bir duruma getirdi.
Muharebe durumunun bu safhasını sezer sezmez hemen özellikle sağ kanadımızla Sakarya Irmağı doğusunda düşman ordusunun sol kanadına ve daha sonra cephenin önemli yerlerinde karşı taarruza geçtik. Yunan ordusu yenildi ve geri çekilmeye mecbur oldu. 13 Eylül 1921 günü Sakarya Irmağı’nın doğusunda düşman ordusundan eser kalmadı. Böylece 23 Ağustos gününden 13 Eylül gününe kadar, bu günler de dahil olmak üzere yirmi iki gün yirmi iki gece aralıksız devam eden büyük ve kanlı Sakarya Meydan Muharebesi yeni Türk devletinin tarihine, dünya tarihinde pek az rastlanan büyük bir meydan muharebesi örneği kaydetti.
Sakarya’nın doğusunda uygulanan askerî harekât, mevzi savunmasıdır. Bu tür harekâtta önemli olan savunma arazisini, bilhassa ilk savunma hattını her durumda elde tutmaktır. Mustafa Kemal Paşa, bu sert savunma prensibini bir ölçüde yumuşatmış, fakat aynı zamanda harekâttan beklenen amacı koruyan bir prensip geliştirerek uygulamıştır. Satıh savunması anlayışıyla o zamana kadar tüm dünya ordularının uyguladıkları mevzilerde veya hatlarda savunma kavramını tamamen değiştirmiştir. Bu daha farklı ve akılcı bir mevzi savunmasıdır. Ona göre, savunma derinlikte adım adım yapılmalı, düşman derinlikte parça parça imha edilmeli, derinlik içinde adeta boğulmalıdır. Anadolu’nun derinliğine savunmaya imkan veren coğrafi konumundan tarihte ilk defa Mustafa Kemal Paşa yararlanmış, savunmanın derinlikte yapılmasının gerektiğini Sakarya Meydan Muharebesi’ndeki uygulamasıyla göstermiştir.
Sakarya Muharebesi sonucunda askerî harekât yönü değişmiştir. Bu zafer, Kurtuluş Savaşı’ndaki askerî harekât açısından olduğu gibi, tarihi perspektif içerisinde Türk Milleti’nin süre gelen geri çekilişinin durdurulması ve tekrar ileriye yönelmesi sonucunu da doğurmuştur.