1917年7月，张勋复辟。国务总理段祺瑞微服至马厂，召集军官共议讨伐之举，恢复冯玉祥第16混成旅旅长职务，并命该旅为右翼纵队；八师3团为左翼纵队，刘玉春先后被任命为左翼纵队指挥官和进攻北京前卫司令，讨伐张勋。他所属部队首先攻打万庄，敌兵败走，又追击至丰台。这时，刘玉春中暑，发高烧，长官见他病重，令他不必亲往前线。刘说：“病不过死；畏死之名有甚于死！”不听劝阻，带病指挥作战。这时，一枚炸弹飞落附近，砖石腾飞，刘被埋其中，但他指挥若定，毫无惧色。就这样苦战五天五夜，北京平定，仍回马厂。刘玉春得受三等嘉禾章，升陆军上校。

1920年夏，直皖两军战于京畿，皖军兵败。败军的三个旅均已缴械，唯有一旅驻荆州，旅长刘文明，以种种借口不肯及时缴械。王汝勤师长授命刘玉春为荆沙警备司令，刘机智地追击逃敌，顺利完成缴械事宜，之后他晋升陆军少将，出任16旅旅长。

1921年5月，湖南省省长赵恒惕联川攻鄂（湖北）。督军王占元命湖北第十八师师长孙传芳率部守汀泗桥，第八师守鄂西，湘军被八师击退，而川军则包围了宜昌。八师奉令往援，刘玉春为总指挥，率16旅全部及29团炮兵一营沿江南岸进发，而丛箐乱障，蜀道难行，川军无战斗力。追至巴东县东南之大竹坪，纷纷投降。1922年，八师回防。刘玉春叙功授陆军中将衔，给二等文虎章。

1923年1月，刘玉春随八师移驻宜昌。宜昌是川、滇、黔三省之门户，三省鸦片运出，因为犯禁，所以依托军人包庇。大利所在，彼此争夺，因此这一带经常发生军事冲突。公议设鄂西陆军联合总督察处，专司其事，但非廉正无私威望素著者不能破除情面慑服一切。于是各方推举刘玉春为总督察处处长。刘屡辞不成，最后不得已就任。

他殚精竭虑，治理有方，不仅平息各方矛盾，而且一年即报收500余万元，一举解决了第八师、第十八师、第3、第18混成旅的军饷问题，第八师所欠半年军饷也都结清，所余为八师修建营房，建昭忠祠，又为地方助学、办厂，赞助各种慈善事业，一时地方丰足，军民和乐，商业发达，本地区呈现一派太平景象，而他本身则廉洁奉公，一尘不染，更不以此谋取高位。他的政绩，他的品行，博得长官奖励，人民颂扬。

然而天有不测风云，民国十三年（1924）五月，奉政府令：免去刘玉春第八师第16旅旅长职务。当时刘听了很吃惊，不解其故，后来才知道是他的顶头上司王汝勤师长密电中枢，说“刘玉春跋扈难驾驭”，所以有此命令。开始他想不通，后来想：朋友相处，合则留，不合则去，又何必耿耿于怀呢？于是当日交代军务，准备北归。

同事得知此事后愤愤不平，要找师长质问，有的甚至要动武，他则劝阻说：“你们这样做，并不是真正爱护我。军人应以服从为天职。”他怕有变，第二天就匆匆启程上路。这天正值大雨，全军官兵冒雨送行，待他登上船时，只见本地绅商市民也赶来相送，竟达一万多人，这使他非常感动。

刘玉春北归至京师不久，就得到直系军阀吴佩孚的电请。于是他南下洛阳，竭见吴帅。吴佩孚一见，对刘慰劳备至，即日聘他为高等军事顾问。自此，每日入幕，以备咨询，与吴坦然相对，有如故交。吴佩孚在他不得志之时提携重用，这使刘玉春感激涕零，决心图报，始终不渝。

1924年9月，第二次直奉战争爆发，吴佩孚入都设陆军参议厅，刘玉春被任命为参议主任，复任前敌军政总执法。后直系战败，他随吴佩孚南下至汉口待命。

1925年春，执政段祺瑞授意八师师长王汝勤联络湖北将领劫拿吴佩孚押送京师。刘玉春得到消息后，马上派人向八师军官晓以大义，分析利害，告诉他们不能背叛吴大帅。所以段氏计划未能实现。

1925年春，刘玉春微服走访湖北香溪八师16旅防区，全师官兵一致要求恢复其原职，王汝勤师长以众意难违勉如所请，恢复刘玉春第16旅旅长职务。

1925年8月，吴佩孚在汉阳设“讨贼”联军总司令部，任寇英杰为总司令，率8个混成旅先去河南，至信阳与国民一军蒋士杰部相持20多天不能进，刘玉春奉令为鄂军前敌总指挥，率八师第15旅（这时他已改任15旅旅长）增援。与寇总司令共拟作战方案，复郑州，取信阳，事竣，吴佩孚下令，任刘玉春为第八师师长。

1926年6月，刘玉春率本部29团随吴佩孚入京与奉军总司令张作霖会晤，商定进攻南口国民一军之事。会罢，刘玉春奉令进攻南口。事竣以功授“玉威将军”，加陆军上将衔。

1926年7月，广州北伐革命军向北攻到长沙。鄂军节节败退，自汨罗退至岳阳，再退至汀泗桥。这时吴佩孚仓卒南行，命刘玉春为联军第八军军长。刘率随身一团挺进20余里赶赴汀泗桥前线，与北伐军接战。旅长于信臣率13团激战两昼夜，伤亡千余人。后退至贺胜桥。只见桥上布满死尸，桥下江中尸体漂浮，不见水面。8月25日，自贺胜桥退至武昌。刘集合本部，查点兵员，竟伤亡3000余人。仅剩12000名，而且由于多日苦战，服装不整，枪弹不足，狼狈不堪。

这时吴佩孚召集诸将领开紧急会议，任命刘玉春为武昌守城总司令，湖北督军陈嘉谟为筹备司令。刘玉春这时明知以12000千名残兵与七八万北伐军精锐部队相比，力量是多么悬殊！守住城池谈何容易？但他深知事已至此，别无其他选择，必须尽瘁以报吴帅的知遇之恩。所以他临危受命，召集诸将，制定出守城方案：武昌城周围90里，共有10门。以河南第三师1旅守城南三门；17混成旅守城东二门；东北城隅据蛇山之尾，地势险要，是全城命脉所寄，以13混成旅负其责，与25师1团共同把守；宋大霈残部2000人扎营山下，为预备队；小东门以八师15旅守之，兼领东半城；城西三门临大江，并北大门的防务，以吴统帅卫队四营守之。刘玉春亲率卫队连、工兵连、辎重排等监视全城，相机支援。部署完毕，命士兵用沙袋塞门，以为防御工事。诸将领命而去，而刘则亲自巡视三周，认为一切就绪，方才放心。就这样，他衣不解带，昼夜巡察。

1926年8月28日拂晓，北伐军开始攻城。当日以城东北角蛇山之尾战斗最为猛烈，激战两小时就伤亡官兵300多人，第二天更为惨烈，阵亡五六百人，北伐军也伤亡惨重。

8月30日，汉口、汉阳都被北伐军攻占，武昌城被团团围困，吴佩孚临行时答应的粮食供给也成了泡影。自此，武昌城内军民断绝了粮食来源。粮食吃没了吃谷糠，谷糠吃光了，吃树皮草根，后来连这些也吃净了！这时，刘玉春带领不足万名饥兵还死守着武昌孤城，达45天之久。最后至10月10日，城破被俘。

1927年2月，北伐国民革命军组织法庭，对刘玉春进行审判。审判官 20余员，徐谦担任主审。

徐谦厉声问刘玉春：“你为何将武昌附近人民击毙，房屋焚毁？”刘答：“两军作战，枪炮互发，责任不能归在一方。革命军飞机在城内炸死若干人，击毁若干房屋，其责任当谁负？”徐问：“你何不早降？”刘答：“玉春是国家大将，守土有责。若是革命军中大将听到枪响即投降，诸公以为如何？”徐又说：“你是反革命！”刘答：“你的话又错了！我从未入革命党，何言反革命？中国人民四万万，属革命军的不过二十余万，其余的都是反革命吗？”又说：“败军之将，既落入你手，愿杀就杀！我平生未干害国害民之事，你岂能强加之罪？我是完全军人，只重信义，决不能自丧军人人格。你快判决，将我处死，不必再问！”旁听者无不变色，法庭也没有做出最后判决就退庭了。

这时，直系军司令靳云鹗及将领等19人自河南联名来电，请革命军主持正道，勿伤南北感情；荆沙人士以刘驻防有功亦出面求情。之后法庭没有再判。

北伐军总指挥张发奎认为刘玉春为北军旧部，是个将才，可用他襄助军事。于是，请示总司令唐生智。唐说：“如果刘玉春能以友谊为重，为我军效力，马上可以恢复自由！”于是当天解除对刘的看管，并委任刘为第四集团军军事参议。不久，第35军军长何健将到前线应战，约请刘玉春同行参划军事，唐总司令任命刘为江左军北路总指挥。

1927年10月28日，刘玉春解甲回到天津家中。之后曾回玉田老家，为庆贺自己幸免于难，曾在故里石庄唱戏三天。在家乡其间，曾与八里铺兴隆寺老和尚本山交往，经常一起游玩。

刘玉春从戎20余载，随着职务的升迁，家境逐渐富足起来，至解甲归田已拥有良田十多顷，并在天津法租界内置下公馆一处，在玉田东关兴建宽敞住宅一所（今饲料公司处，此时刘家已迁入东关）。由于他出身贫苦，对贫穷百姓比较同情，本村和外村有租种他家田地者，他一再嘱咐家人少收或不收地租。因此深得家乡人的赞誉。

1930年，他在天津撰写出近两万字的回忆录《百战归田录》二卷，详尽地记述了他一生的坎坷经历和戎马生涯。并印刷出版。

1932年农历11月，刘玉春病逝于天津寓所，终年54岁。他死后，其灵柩由天津运回玉田东关，葬仪特别隆重，葬于石庄村东。