張作霖預備組織三個軍團，以李景林為第一方面軍軍團長；張宗昌為第二方面軍軍團長；統率京榆駐軍，亦即奉軍全部精銳的是第三方面軍，軍團長自然是張學良，而「張不離郭、郭不離張」，副軍團長非郭松齡莫屬，這個軍團預備改編為三個軍，番號亦編好了，是第八、第九、第十；軍長內定由姜登選、韓麟春、郭松齡擔任。郭松齡其時在日本觀操，張作霖急電召回。郭松齡一回到天津，隨即稱病住進義國醫院。
因此，在這一次軍事會議中檢討下來，重新鼓舞了奉軍的信心，決定整兵再戰，全部兵力計有張作相所部兩萬八千；游金純軍八千；湯玉麟四千；張學良的總預備一萬，合計五萬人。主要裝備有野炮一百門。作戰方針是堅守遼河，以待局勢的變化。張學良除在遼河左岸，築了一道一英里長的戰壕以外，另外修築了一條接連京奉路的輕便軌道；他的司令部就設在裝甲火車中。
「江山本來是他的，他要斷送也由他。」蕭耀南終於發了迎吳出山的電報。
其次接頭福建的周蔭人，得到的答覆，更令人安慰，是「惟命是聽」四字。有了這兩方面的支持，吳佩孚便派人到湖北去徵求蕭耀南的意見；蕭耀南特派二十五師師長陳嘉謨，到岳州去見吳佩孚傳話。
張作霖大喝一聲：「你去哪？」
在內外各種因素牽制之下，郭松齡竟有些舉棋不定了。本來他的左翼已佔領了營口，如果由張作霖的老家海城北上，經遼陽，拊瀋陽之背，出這一支奇兵，以張作霖的後防空虛必然震動，可以導致其崩潰。但郭松齡顧到，第一、路程較遠；第二、這條進攻路線正沿著南滿鐵路，可與關東軍發生衝突——他新請到的祕書長梁啓超的兒女親家林長民，可能提出與關東軍衝突，十分不智，主張循外交路線，取得日本諒解的建議，因而在軍事上，失去了制先的機會。
可是，環顧北大營，將在哪裡，兵在何處？「完了！完了！」六神無主的張作霖勉強定下心來，籌劃應變的措施，跟五姨太祕密商量，決定將能夠調動的現款兩百七十萬元，寄存於「滿鐵奉天公所」，作為逃亡日本的準備。
吳俊陞作此決定當然知道楊宇霆會支持他，張作霖怪罪下來，有楊宇霆在，不必擔心。不過，雖說不能留著他，還是留了半天；將郭松齡雙手釘在大車車廂上、遊街示眾，讓所有的奉軍看看造反者的下場，頗有明朝末年處置失律叛逆之將，「傳首九邊」，以勵軍心的味道。
這是不平等條約上所規定的，日軍從來沒有執行過；一旦執行，對郭松齡構成了嚴重的抵制，因為自南而北的公路，是與南滿路平行的。郭松齡無法利用這條公路就甚麼也談不上了。
東南形勢的改變，以及奉軍遭遇重大挫折，使得在岳陽樓飲酒賦詩的吳佩孚雄心復起。首要之著是獲得孫傳芳的支持，祕密派人去接頭，反應相當良好。
但馮玉祥卻希望他留任，更希望他留京。原來馮玉祥之跟郭松齡合作，多少有些投機性質，他不以為郭松齡能順利成功；也不以為張作霖會一敗塗地，到得相持不下時，他可能會發生舉足輕重的作用，所以想留住莫德惠，作一道他與張作霖之間的橋樑。
在日本觀操時，國民軍亦派有軍官團，領隊是韓復榘，跟奉軍觀操團，住在同一座旅館，因此常有接觸。郭松齡的親信也是同學的高紀毅，知道郭的心事，極力建議郭馮合作。郭松齡接納了建議，便由高紀毅跟韓復榘初步聯絡，獲得有利的反應後，郭松齡才與韓復榘正式密談。
唱這齣「轅門斬子」作陪配角的張作相、吳俊陞，趕緊跪下來為張學良求情，「大帥饒了他吧！不然咱們不敢起來。」
至此姜登選才知不妙，一夜未曾閤眼；第二天一早寫了封信給郭松齡，要求會面；回信是一時無暇，容後再說。這樣軟禁了五天，姜登選被殺；事先有人勸郭不要殺他，而郭松齡不聽。因為第一、姜登選擠掉了他的安徽的地盤；第二、曾任黃興的參謀長的李書城多嘴，將姜登選所說的，第二次奉直戰爭時，「在山海關沒有殺郭松齡，實在是他的運氣」的話，告訴了郭松齡。新仇加上舊恨，便不惜處決了在此役中完全無辜的舊日同袍。
陳嘉謨回去跟蕭耀南商量，認為形勢對吳佩孚有利，出山為不可避免之事。湖北的地盤，本來是吳佩孚的；而且第二次直奉戰爭，並未動員蕭耀南，實力得以完全保存，現在亦應該為老長官效效勞了。
但最重要的一點是，張學良個人的號召。郭松齡回師出關，是打的張學良的旗號，而正面抗拒的正是張學良本人。這一來郭松齡便變成師出無名了。而且，張學良馭下有恩；郭軍將士，愈逼近老家，便愈覺得自己的行為合不合中國軍隊傳統中所強調的「忠義」二字？因此張學良在前線喊話的效果很大，郭部團長以上的軍官幾乎個個在軍用電話中，與張學良訴道衷曲。只要時機一到，楚霸王四面楚歌、兵敗垓下的故事，立即可以出現在郭松齡的身上。
當十一月廿二日，郭松齡在灤州召集軍事會議時，恰好姜登選乘專車出關路過灤州，即將到站，郭松齡的副官長馬之福。向郭松齡請示，要不要去迎接？
「我跟郭茂宸，今生朋友，來世冤家。」張學良說完，轉身就走。
於是找到一家富農家的地窖，郭松齡夫婦與饒漢祥蜷縮在裡面；林長民不願「入地」，仍舊住在大車裡面。將近午夜，人馬喧闐；王永清的部隊到了，和圖書他可能已獲得情報，下令搜索。林長民急急下車逃命，卻為流彈所擊斃；郭松齡夫婦被捕；饒漢祥卻比林長民來得幸運。奉軍看是個窩窩囊囊的老頭子，一身又髒又臭，還長了一頭的癬，當時就把他放掉了。
在這次談話中，郭松齡向韓復榘透露了一個祕密，奉軍進攻國民軍時，將由日本供應軍火。郭松齡表示乞援外國，掀起內戰，他們不贊成；如果奉軍有進攻國民軍的命令，他不會聽從，甚至倒戈。
張學良得知郭松齡夫婦遊街以後槍決的消息，對吳俊陞頗致不滿；但張作霖卻認為處置明快，著實可嘉。至於投降的郭軍高級將領，由新民日本領事分館護送到瀋陽以後，楊宇霆主張從嚴處置，為首者一律槍決。但張作霖左右手之一的張作相不以為然。
十二月二十三日，在大風雪中走了一天，入夜到了遼中縣屬的老達房地方，得到警報，外號「天下好」的王永清，已率領騎兵追趕下來了。郭松齡雖有衛隊，但都是些年輕魁梧，雖有訓練、卻無戰鬥經驗的新兵，決難抵擋。事急之際，只有先覓地躲藏，等王永清衝過去之後，再思脫身之計。
放下電話，吳俊陞沉吟不語；萬福麟問知結果後，主張遵令辦事，將郭松齡移交給張學良，可是吳俊陞不同意。
見此光景，反而促成了日本軍方見機而作，準備打落水狗的計劃。其時瀋陽人心浮動，老百姓紛紛避難，西關的火車站中，擠滿了老弱婦孺，張作霖每天開會，除了大罵「郭鬼子」、「小六子」以外，束手無策。於是在遼陽的關東軍進駐瀋陽，派出部隊在瀋陽八個城門口站崗，代為維持秩序。
張學良不知道是怎麼回事，只是發愣；張作霖仍然跳腳大罵，在座的黑龍江督辦，外號「吳大舌頭」的吳俊陞，勸著他說：「大帥，你不能怪漢卿。郭鬼子造反，總要借個名目，他說擁護漢卿，哪裡是真的擁護，漢卿一定不知道這件事，如果知道，先就跟郭鬼子拚命了。」
於是由郭松齡親自執筆，寫了一個密約條款，以馮玉祥為甲方；郭松齡為乙方；李景林為丙方，但此密約，僅須甲乙雙方簽字，便即生效。
天津局勢的變化，如果早幾天發生，作為郭松齡盟友的馮玉祥佔了上風，或許在聲勢上，能對郭軍產生呼應支援的作用；同時留守山海關，防阻李景林，對郭松齡最忠心的魏益三，亦可進兵支援，但此刻對郭松齡來說，竟似諷刺他的兵敗如山倒了。
善後工作告一段落，張學良才回到瀋陽。這場大禍都是他用人不當闖出來的，料想他父親不會輕易饒他；所以大家商量好，由他的父執張作相、吳俊陞陪著他去請罪，一見了面，自然是雙膝著地、長跪不起。
這個密約由李愈三、郭大鳴送到包頭，馮玉祥表示滿意，只加了一條，郭松齡的軍隊統稱為東北國民軍，然後就在密約上簽了字，交原使者帶回。
這樣到了十二月廿一日，吳俊陞所派援兵的先頭部隊，騎兵四團由騎兵第七旅旅長王永清率領，星夜急馳長驅南下，側擊東西對峙的郭松齡，而且目標對準新民西南的白旗堡，打算截斷郭松齡的歸路。
為此，馮玉祥特派他的掛名參謀長，清幫大字輩的張樹聲，向莫德惠致懇切挽留之意。莫德惠跟他的機要祕書王冠吾商量，認為張作霖對郭松齡倒戈，李景林的脫離，所受的刺|激甚大，此時最需要的是精神上的支持，莫德惠回東北以示與張作霖共患難，對他是一種極大的鼓舞。不過對馮玉祥不必表示得太明顯，不妨虛與委蛇。此外，王冠吾安排莫德惠與段祺瑞作了一次祕密的會晤，段祺瑞保證，除非郭松齡能徹底控制關外的局勢，他不會發表他的東北職務。同時請莫德惠轉告張作霖，盡可能堅持，切勿輕言離開瀋陽。
「因為蕭珩帥需要時間。」蕭耀南字珩珊，他之需要時間意思是在湖北腳步尚未踏穩。
通電之後，繼以行動，先遣軍司令魏益三，率兵兩團，偃旗息鼓，潛出山海關，預定第二天一早佔領瀋陽，第一團已順利出關，第二團卻遭遇了奉軍張作相十五師的截擊。原來張作相的兒子張廷樞時任團長，在灤州開會時，悄然溜出會場，向他父親告密，因而破壞了魏益三的突襲計劃。
在政治方面，馮玉祥、孫傳芳分別通電響應，李景林亦有通電，聲明與奉天脫離關係，並將京奉運輸總司令，楊宇霆的親信常蔭槐，以及兵站司令張宣等人扣留。此外梁啓超的研究系，乘時投機；梁啓超的兒女親家林長民隨同郭松齡夫婦行動。策劃張作霖垮台以後的奉天政局。
於是吳佩孚在岳州發出通電：「奉軍深入，政象日非。孫馨帥興師討奉，堅請東行；福建周樾帥電稱，惟命是聽；湖北蕭市帥率湖北全體將領電稱，此次共伸大義，欲動人心，首資號召，擬請鈞座出山，希早命駕等語。救國鋤奸，豈容袖手，兹定於二十一日赴漢，特先奉聞。」
「罷！罷！」張作霖扔下手槍去攙扶兩位老弟兄，「看兩位大爺的面子，暫且饒你的小命。從今以後，不准你再胡鬧。」
「漢卿，漢卿！」吳俊陞攔著他說：「咱們先商量商量。」
不過，儘管張作霖坐困危城，已在作逃亡之計；張學良在秦皇島旅順一帶栖栖皇皇；熱河的闞朝璽亦有反奉的趨向，看來郭松齡的氣勢如虹。但奉軍中亦有冷眼旁觀的人，認為郭松齡能否成事、頗成疑問，因為他起兵倒戈的動機和_圖_書，值得懷疑，尤其是殺姜登選一事，強烈地顯示出，郭松齡只是氣量狹窄，志在報復私怨。
但郭松齡仍舊相信芳澤謙吉的話是有效的，只要奉軍一垮，「乘勝追擊」，通過南滿路不成問題。事實上，他亦只有這條路好走，因此，集中五萬兵力，野炮二百四十門、迫擊炮一百五十門、重機槍一百五十挺，沿京奉線由溝幫子、大虎山一直開到巨流河西岸的新民屯，與張學良指揮的守軍，隔河對峙——這一仗打起來，是一場其硬無比的殲滅戰。
「大帥出山，我個人願效犬馬之勞。」
這時，軍用電話中傳來天津的消息：十二月十八日，張之江下令總攻擊，與李景林的部隊，激戰了三天三夜；張之江大概讀過唐書，知道「雪夜入蔡州」的故事，命令士兵反穿老羊皮襖，利用雪色作掩護匍匐前進，竟能穿過對方防禦工事的鐵網，一直衝到敵軍陣地前，猝然發動攻擊，李軍大敗。十二月廿二日李景林退入天津租界；部隊則往德州方向撤退。
通盤檢討下來，仍舊大有可為：第一、有關東軍幫忙；第二、李景林態度轉變，尤其是李景林與國民軍已經開火，如果直魯聯軍能夠擊敗國民軍，必然揮師山海關，自郭軍後路逆擊，郭松齡有天大的本事，亦難逃束手就擒的命運；第三、郭軍倉猝出關，冬天的裝備不夠，北國冰封，天氣嚴寒，大大影響了郭軍的戰鬥力及士氣；第四、京奉路的鐵軌，破壞得很厲害，郭軍工兵團，修一段走一段，進展很慢，最狠的一著是，張學良接受了他的好友，也是英文老師，任職京奉路局的英國人愛爾頓的建議，將沿線水槽完全破壞，火車行駛全靠水火相濟，缺水跟缺煤同樣動彈不得；拉民伕挑水，費時費事，自然限制了部隊的行動；第五、吳俊陞的騎兵，雖以中東路的俄國人，間接響應郭松齡，拒絕載運，但已入吉林省洮南？，正越過科爾沁大草原，兼程南下，「黑龍江馬隊」，自乾隆年間的海蘭察，一直到清末的僧格林沁，赫赫有名，這支生力軍一到，可使戰局改觀。
等馬之福照實轉告，姜登選這樣答說：「不必了！我跟你們軍長瀋陽見吧！」
「我要出山自然是在湖北。」吳佩孚換了一副神色，「我問你，你私人對我出山，有甚麼意見。」
十二月三日，李景林所部與國民二軍鄧寶珊部，在直隸大城進行了歷時一個半小時的偵防戰，正式開火決裂，接下來便是第二天李景林發表痛詆馮玉祥的通電。同時李景林對郭松齡亦採取了行動，一面釋放郭松齡交給他看管的奉軍將領高維岳等人；一方面隔斷了馮玉祥與郭松齡之間的通路。
當然，李景林的態度重要，還不如日本態度的重要。當所謂「奉變」初起時，張作霖便找他的日籍顧問問計。張作霖的日本顧問有好幾個，但最親密的是，由日本陸軍參謀本部推薦的，前關東軍高級參謀松井七夫；他的哥哥便是日本陸軍「少壯派」要角之一的松井石根。在張作霖準備逃亡時，松井七夫將五姨太及張作霖的年幼子女，都接到他家裡去住，同時建議張作霖分兩條路線求援於日本，一條是外交路線，活動日本駐奉天總領事吉田茂，致電外相幣原喜重郎要求支持張作霖，結果是加藤內閣決議，對郭松齡發出警告，不得損害日本在東三省的利益。這個警告，便成了日本在華外交、軍事、經濟各方面駐在人員，處理「奉變」的行動綱領。
第二天就是十月二十一日，吳佩孚乘艦東下，蕭耀南率領全省文武，在漢口碼頭上迎接，與上次吳佩孚過漢口時的情形，炎涼不同。迎入行轅開會，首先討論名義，有人提議用「十四省討賊聯軍總司令」；吳佩孚還嫌十四省的範圍太小，刪去此三字，稱為「討賊聯軍總司令」，這個「賊」字指奉張，亦指為吳佩孚恨之切骨的馮玉祥。
事實上，張學良早就由興隆店渡河，在新民作了寬大的處置；一併且收容了在錦州、綏中等處的殘部。除了在山海關的炮兵第二旅魏益三所部，改投了馮玉祥以外，第三、四軍團的實力，並沒有受到重大的傷害。
「好，你回去告訴珩珊，孫馨遠、周蔭人都擁護我，看他怎麼說。」
這個密約一開頭，先捏造張作霖已與日本帝國主義簽署了一個企圖進攻國民軍的禍國條約，以此作為反對的理由。條款主要內容計三點：第一、奉軍進攻國民軍時，郭軍即倒戈相向，回攻奉軍。第二、郭部出關後，專門開發東北，不問關內之事。第三、直隸、熱河請劃歸李景林。
十二月四日這一天，對郭松齡、張作霖來說，都是個大日子，郭軍前鋒佔領了出關第一要地的錦州；而就在日本閣議對郭松齡提出警告的這一天，據說關東軍司令白川到了錦州，以日軍不干涉郭軍行動為交換條件，要求郭松齡承認張作霖與日本所訂的各種條約：郭松齡表示不能接受，白川拂袖而去。
及至郭松齡接到召回的電報，向韓復榘重申前言。所以郭一動身，韓亦兼程回國，到包頭向馮玉祥祕密報告。馮玉祥不肯相信，因為郭松齡跟張學良的關係太深，如說郭會倒戈反奉，在他覺得是件不可思議之事。
「今日之事，是為東三省人民，也是為我們整個團體，決非任何個人之事，希望諸位先生信任你們的軍長，跟著他走，我們只有前進，不容後退！」團體是當時軍閥稱自己的派系習用之詞；人民，前進，就有點共產黨味道了。
郭松齡所掌握的奉軍精銳，計有六個和*圖*書步兵師、兩個炮兵旅、一個騎兵旅、以及輜重工兵等，一應俱全。他的辦法是，策動親信旅長奪位，將忠於老帥的第五師長趙恩臻、第七師師長高維岳；第十師師長劉恩銘；第十二師師長裴春生扣押起來，然後送交李景林看管。李景林因為有直隸、熱河兩省地盤，而且自此可以不受國民軍的壓迫，自然樂於替郭松齡作「看門狗」。
這對郭松齡還不是太大的打擊；打擊最重的是，關東軍司令白川向奉、郭雙方提出書面警告，表示兩軍行動如果擾亂到南滿鐵路兩旁的附屬地帶，及日軍守備區時，關東軍職責所在，必要時將採取武裝行動。換句話說，郭松齡的部隊，不准越過南北向的南滿路及西東向的京奉路之交叉點的「老道口」，這個交叉點在瀋陽以西；倘不能逾此點而東，即無法到達瀋陽，無異為張作霖加上了最後的一道保障。
原來孫傳芳雖是王占元的部下，但自王占元為湖北人所驅逐，由吳佩孚接任兩湖巡閱使以後，對孫傳芳頗為器重，十一年冬天派他援問，就此起家。一則感恩圖報；再則孫傳芳崛起為五省雄長，但在北洋中的資格畢竟還淺，五省軍隊的總司令，亦非全為嫡系，能把吳佩孚捧出來，畢竟多一重保障。
及至郭松齡情緒穩定後，復又出席，宣布退回關外，專心從事東北建設，永遠不再參與內戰的決心，要求大家簽名贊成。然後發表東北國民軍總司令部的人事。又派他的祕書齊世英，專誠邀請黎元洪的祕書長饒漢祥來草「露布」。
「郭鬼子鬧出這麼大的亂子，也是有原因的。我們不能不先自己反省一下，自己也有錯處。現在郭鬼子已經槍斃了，其他的人就不必羅織在內。如果一開殺戒，都是東北子弟，我們要結多少冤家？」他提出建議：「善後工作，不妨交給漢卿，讓他從寬處理吧！」
話雖如此，張學良還是一步也不敢放鬆，連官長都抬了機關槍上前線。其時巨流河已經結冰，怕郭軍履冰而過，直撲十里以外的瀋陽，所以士兵除白天作戰以外，晚上還有一個任務便是用鐵鏟鑿冰，使河面的堅冰，不至連成一片；瀋陽城內每家皆備的鐵鏟，一齊都被徵用。
這一支討賊聯軍，由湖北、四川、貴州三省及一部分廣西軍隊組成，共分十路。司令部的成員，十分煊赫，參謀長是日本士官第一名畢業，由日本天皇賜刀，以後又赴德國留學，公認為軍事學權威的蔣方震；祕書長是當過廣西省長的張其鍠；總參議更足壯吳的聲勢，是鼎鼎大名的章太炎；此外外交處長張志潭、交通處長高恩洪，都是總長級的人物。原來的參謀長張方嚴降為高參；楊雲史屈居祕書幫辦。如果吳佩孚討賊成功，掌握政權，這個司令部立刻就可以改成軍政府。
郭松齡當然要提出交涉。由他的駐京的胞弟郭大鳴轉託黃膺白，向日本駐華公使芳澤謙吉嚴重抗議，理由是過去奉軍入關，都是暢通無阻；即就眼前而論，南滿路向亦正在運吉、黑兩省的奉軍南下支援，何得獨獨限制郭軍？這樣說法，理直氣壯；芳澤表示，果真郭松齡能打過遼河，乘勝往瀋陽追擊，應該沒有問題。
韓復榘趕到天津，傳達了馮玉祥的要求；郭松齡便在義國醫院的病房中召集親信會議，除了高紀毅以外，另有第二旅旅長劉偉；第六旅旅長劉振東；機要祕書李愈三、及郭松齡的胞弟郭大鳴。
郭松齡的職務改由韓麟春繼任，他亦照郭松齡一樣，綜理三、四兩軍的軍務。張學良暫且韜光養晦、嘯傲煙霞——在郭松齡倒戈那段期間，張學良心力交瘁，一天睡不到兩三小時，不能不靠鴉片來支持，就此抽上癮了。
其時張作霖亦在積極作因應之中。他深知吳佩孚的「討賊」，主要是對付倒戈的馮玉祥，而馮玉祥的國民軍對奉軍的威脅及敵意，日深一日。在打倒馮玉祥這個相同的目標之下，一旦採取講和的手段，吳佩孚要他化敵為友，聯合討馮，是相當有把握的。因此，他的軍事部署，表面對付吳佩孚的主力孫傳芳，實際上卻完全以馮玉祥為對象。
吳俊陞接通了瀋陽的電話；張作霖說道：「把他押回來！我倒要問問他，為甚麼造反？」
依照郭松齡的意思，打算騎馬逃走，但韓淑秀不會騎馬，他又不忍拋棄夫婦兼「同志」雙重身分的結髮之妻。倉猝間只好弄來一輛大車，連同林長民、饒漢祥，一起在凌晨二時，於大雪紛飛中，匆匆上路。
又據說：郭松齡到達錦州後，熱河都統闞朝璽曾派他的參謀長邱天培來談合作，闞朝璽的條件是，保全張作相吉林督軍的地位；闞朝璽自行進攻黑龍江，取吳俊陞而代之；奉天則歸郭松齡。可想而知的，郭松齡必然拒絕。
張作霖一半是氣憤，一半也是做作，拔出手槍、連哭帶罵：「你這小子，結交匪類，闖下滔天大禍，要你老子的命不說，害苦了弟兄，害苦了東三省的老百姓。不虧你老子還有幾位過命的老弟兄幫著，咱們早就死在郭鬼子手裡了。今天我不斃了你這小子，對不起老弟兄，對不起東三省的老百姓。」說完唏哩嘩拉地拉手槍的保險閂。
通電一共三通，最重要的，當然是「張上將軍鈞鑑」那一通，勸張作霖退休，由「英年踔厲，識量宏深，國倚金湯，家珍玉樹」的張學良來主省政，郭松齡自願「竭誠匡功」；那時「三省富強，四鄰和睦」，張作霖大可「婆娑歲月，賞玩煙霞」。
馬之福的意思是www.hetubook.com.com，郭松齡去一接，姜登選自然要在灤州住一晚，就此加以軟禁。但郭松齡只是關照：「你代表我去請他下車住一晚，明天早晨我去看他。」
會後郭松齡接到密報，他的部下由參謀長陳在新出面，代表鄒作華、高紀毅等人，正式經過新民日本領事分館向奉天接洽投降，提出的條件是：第一、赦免郭松齡；第二、保護投降者的生命財產。新民分館通知了總領事吉田茂，他親自向張作霖接頭，得到的答覆是：第二條接受；第一條拒絕。理由是奉軍的將領反對。
在戰線上，郭軍高級將領，自亦有很「實惠」的支援行動，最明白的一個現象，由河面打過來的炮彈，落地不爆炸；當然是指揮炮兵的鄒作華動了手腳，將炮彈的引信祕密拆除，或者把螺絲鬆開，引信與炮彈的接觸不良，自然無法引爆。
不過，這只是郭松齡的想法，他的部下並不同心。其時他的部隊中，已流傳了一句口號：「吃老張家的飯，不打老張家。」同時郭部高級將領，鄒作華、高紀毅、張振鷺、劉偉、范浦江等人，在新民屯透過奉天總領事吉田茂所派的代表，與張學良取得了聯繫；甚至還利用日本的通訊設備，將郭松齡的部署通知了張學良。
這一下，當然導致了李郭關係的根本變化，由「中立親郭」轉而為「拒馮遠郭」；十二月二日發表了表明立場的通電。
十一月二十六日郭松齡在灤州一家火柴公司樓上，召集團長以上會議，首先由郭松齡講話，歷數第二次直奉戰爭、官兵死傷慘重，但至今對遺屬未發一文撫恤金，孤兒寡婦都靠同袍接濟。當然這都要歸罪楊宇霆，說到「上將軍」如何寵信楊宇霆，以及楊宇霆如何弄權禍國時竟忍不住痛哭失聲，好久不止，只好扶他到別室休息。由韓淑秀繼續講話。
郭松齡生得人高馬大，又跟張宗昌的白俄軍那樣，愛穿粗布野戰服，所以外號「郭鬼子」。吳俊陞的話雖不錯，但木本水源，凡事總有個起因，如果不是張學良過分信任郭鬼子，何致於奉軍精銳，全歸他人掌握？張作霖越想越氣，復又跳起來罵道：「小六子，我跟你今生父子，前世冤家，你看你交的好朋友！」
不過，北京的治安，鹿鍾麟完全掌握；馮玉祥既然要留莫德惠就不會輕易讓他離開北京。所以想了一條「喧賓奪主」之計，由王冠吾帶著一班莫德惠的「班底」，離京赴津；而莫德惠便化裝為「班底」之一，安然通過鹿鍾麟派在前門車站的便衣偵探的耳目。一到瀋陽，張作霖大感欣慰，特開帥府儀門迎接，大張盛宴。
「大帥要出山，儘管出山，不過暫時請不要到湖北來。」
另一條自然是軍事路線，除了由松井七夫直接致電參謀本部要求出兵干預以外，最重要的活動對象是「關東廳長官」兒玉，及關東軍司令官白川。不過，日本軍方初期對張作霖的軍事支持，並不積極，只是由關東軍指派駐遼陽的第三十九聯隊所屬的一個大隊與一個工兵中隊，進駐瀋陽；以及關東廳增派「巡查」一百餘名，擔當瀋陽城內城外的警備而已。
這樣到了十二月十五日，日本方面有了新的行動，一方面在朝鮮日軍有一部分渡鴨綠江，向奉天移動；另一方面，關東軍司令白川，派了一個叫安河內的中佐，向郭松齡的外交代表齊世英，提出了第二次警告，南滿鐵路兩側二十華里，亦即十二公里以內，兩軍不得交戰。
「為甚麼？」吳佩孚很不高興瞪眼問說。
這些「據說」都來自郭松齡方面。事實上內外形勢都已轉變為對張作霖有利。在內，馮玉祥與郭松齡的密約，在河南的國民軍並不知道；當然也不會知道直隸、熱河的地盤已劃歸李景林這一協議，所以國民二軍、三軍的鄧寶珊與徐永昌兩部，仍著著向李景林的防區進逼；同時馮玉祥派張之江率領三旅之眾在豐台待命。準備支援郭松齡的計劃，亦被李景林誤會為將與鄧徐兩軍，合擊會師。這一年多來，李景林飽受國民軍的壓迫，至此認為忍無可忍，決心與國民軍見個高下，重金禮聘德國軍事顧問，在北倉一帶，祕密構築有電網與地雷的新式防禦工事。
等張學良一走，張作霖自己來調兵遣將——楊宇霆因為郭松齡指名要消除他，為了緩衝局面起見，徵得張作霖的同意，避往大連；同時打算著到關東軍方面活動。因此，張作霖不得不自己來發號施令。
這就到了郭松齡唱「霸王別姬」的時候了。二十二日晚上，他在一家糧店召開軍事會議，表示將親上前線督戰，作背城借一之計。出席的高級將領，個個面現疲憊之色，有的瞠目不語；有的索性低下頭去，彷彿倦極入夢。見此光景，郭松齡長嘆一聲，宣布散會。壁上的掛鐘，嘡嘡地打了十二下，又是新的一天開始了。
本來郭松齡雖與馮玉祥站在敵對的地位，但兩家的眷屬，卻有往來。郭松齡的妻子韓淑秀出身燕京大學，而馮玉祥的妻子李德全亦在北京念書，與韓淑秀是舊識。兩家「老爺」駐區相近，時有走動，所以郭松齡對馮玉祥的情況是相當了解的。
因此馮玉祥便說：「既然郭茂宸自己提議，就請他親筆寫一個類似條約的文件，派兩名親信送來。」
宴後密談，張作霖最關心的是李景林的態度，他希望李景林之通電聲明與東北脫離關係，只是權宜之計。基本上仍傾向奉天。為此，特派許蘭洲為密使，到天津活動。許蘭洲的行囊中，除了正金銀行的四十萬元支票以外，還有李景林老母的一封家書，告誡李景和圖書林善自為計，莫入歧途，希望能策動李景林來個「反倒戈」。郭松齡如果後路有變，瀋陽方面再發動反攻，前後夾擊，形勢就大為不同了。
原來郭松齡已經決定要倒戈了。郭松齡對張作霖之寵信楊宇霆，非常不滿。郭楊勢不兩立，在奉軍中是公開的祕密，但由於老帥的威望，少帥的感情，郭松齡一直隱忍未發，及至楊字霆將姜登選擠到了安徽，姜登選再一擠，把他的安徽督軍擠掉了。如果楊宇霆能在江蘇站住腳，倒也罷了；或者楊宇霆，卸甲丟盔，逃回關外，老帥加以懲處，也還能平服軍心，誰知楊宇霆不但安然無恙，而且受寵如故，素來氣量狹窄的郭松齡，如何嚥得下這口氣。
郭松齡發覺已為部下出賣，就只能私下逃亡了。新民是七路交會的要衝，正東，越巨流河經張學良司令部所在地的興隆店，而達瀋陽；這條路郭松齡想走而走不通，自然不必再談。東南也是越巨流河，經大民屯至遼陽，亦無從考慮；西南到白旗堡，變成自投羅網。他唯一能走一條路是沿著巨流河西岸往南，希望能與佔領營口的部隊會合，性命可以保住一半。
由於魏益三的計劃受阻，郭松齡倒戈的戰事，不得不由山海關開始，一路勢如破竹，首先被打垮的是張作相的第十五師；傷亡慘重，部隊長只剩下一個少校副營長。接著是韓麟春、游金純、湯玉麟的部隊，亦都不支，或退或降，俱告瓦解。
他的立場是「職司守土、保衛地方，此役倘有對於直隸擾害秩序、破壞和平者，惟有率我健兒、捍我疆土，人不侵我，我不侵人。」明明白白地表示，直隸是他的地盤，不容許國民軍侵入。當然，他作此強硬的表示，須有所恃，首先想到的是張宗昌，論公，直魯唇齒相依，是一起磕過頭的弟兄，所以「直魯聯軍」的新番號，很快地出現了。
其次是馮玉祥與李景林發生了矛盾。當郭松齡倒戈的通電一發表後，馮玉祥便加強了對北京的控制。馮玉祥一向厭惡「安福系」，因此權傾一時的京畿衛戍司令鹿鍾麟，逮捕了安福系的要角曾雲霈與姚震，同時派國民軍分別駐守車站及東交民巷，以防要人避匿。
姜登選不上鈎，馬之福只好硬攔了，交代站長，姜登選的專車，不准開行；同時馳報郭松齡，將姜登選硬請下車，安置在車站前面的一處民房之中。
就從這一天開始，局勢逐漸發生了變化，首先是張學良與郭松齡的日籍顧問宇田與儀戰，經過日本方面的安排，在灤州接觸，試圖找出停戰的途徑。張學良要求先行停火，再商善後；而郭松齡提出的條件是：山東歸岳維峻、直隸歸馮玉祥、熱河歸李景林，郭松齡本人回奉天，執掌東北軍政。彼此的距離，南轅北轍；張學良知道與郭松齡已無可再談，便由秦皇島轉赴旅順，偕同楊宇霆回瀋陽，決心與郭松齡以武力周旋到底。
顯然的，第一點是一個藉口，奉軍不必進攻國民軍，郭松齡亦可起兵出關；而馮玉祥便可以奉軍進攻為由、出兵助郭。第二點是表示棄絕張宗昌的部隊；第三點則為免除李景林制肘的後顧之憂。
「郭鬼子一見了漢卿，就死不掉啦！不能留著他。」
知子莫若父，張作霖知道張學良頗得軍心，一到得前方，很可將被郭松齡脅從的部隊拉了回來。再說，變起肘腋，不叫自己的兒子上前方，又怎能叫他人去拚命？所以他又攔住吳俊陞說：「讓他去。」
會中大家一致支持郭松齡與馮玉祥合作的決定，認為奉軍精銳，盡在掌握；關外的留守軍，不足為敵，打回瀋陽，決無問題。
見此光景，段祺瑞大感威脅，一面改組執政府，讓梁鴻志解職，改派許世英接任；一面派黃郛與許世英赴張家口向馮玉祥徵詢時局意見。結果馮玉祥發表「擁護執政，始終不渝」的通電；而段祺瑞則以改組執政府作為回報，一向擔任段馮之間橋樑的賈德耀，出任陸軍總長；由張作霖推薦的代理農商總長莫德惠請辭照准。
「我到前方去看看。」
郭松齡夫婦被解到老達房西北的白旗堡。作為張作霖討逆軍總司令吳俊陞；吳部的第十七師師長萬春麟；以及王永清的直屬長官第十四師師長穆春，都已趕到白旗堡；對於如何處置郭松齡當然要向張作霖請示。
在此之前，郭松齡在義國醫院召開第五次「榻前會議」時，住在天津曹家花園的張學良，已經得到密報；深夜十一時下達了緊急集合的命令，他的衛隊是一個騎兵連，住在河北王義客棧，大多數都在侯家後的寨子裡飲酒作樂，只集合了六十五個人，連同總部的軍法處長朱克沐等人，上了火車，到達瀋陽時，正好張作霖接到郭松齡的通電，一見張學良，跳起來嚷道：「好！小六子，你來幹！我讓給你幹就是了。」
問題是郭松齡能不能打過遼河？張學良集結殘部，在錦州拒郭的一戰，打得並不好，只靠率部退過大凌河時，破壞了鐵橋，暫時阻遏了攻勢，未來情況如何，頗為難說。因此張作霖特地於十二月八日，在瀋陽召開軍事會議，檢討局勢。
在十一月廿二日，召開軍事會議，正式宣布起兵以前，郭松齡先在義國醫院，找了親信來安排人事，決定組織四個軍，軍長是劉振東、劉偉、范浦江，以及旗人霽雲，原來都是旅長，飛躍而為軍長，無不大感興奮。另外兩名親信，魏益三是先遣軍司令；彭振國是車站警備司令。此外炮兵第一旅旅長鄒作華，郭松齡打算派他為參謀長，卻為大家一致反對，因為鄒作華跟郭松齡不和，是大家都知道的事。