11月22日郭松龄的通电发出后，即在滦州城外的火柴公司楼上召集团长以上干部会议，这时全军仅有郭已内定担任重要任务的核心干部知道郭的计划，其余的军官多不知会议的主题。
这一天，令大家吃惊的，是郭松龄夫妇同时出席会议，郭的太太向来未曾参与军务和机密，这次出现，令人有不寻常的感觉。
郭首先发言，他素常要言不烦，他说：
“今天我要宣布一件重大的决定，请老将下野，请汉公少帅主持军政！各位听了也许觉得很惊骇，可是这是今天救东北，救奉系的唯一一条路。过去若干年，为了一二人的野心，年年用兵关内，一声令下，死伤枕藉，我每次回到关外，总有无数的家庭向我诉说他们的子弟战死沙场，尸骨无存，又没有抚恤。百战勋功的人得不到应有的赏给，谗妄小人却受到老将的宠信，杨宇霆在江苏丧师失地，回到奉天照样做总参议，这完全是赏罚不公，是非不明。我今天为了桑梓，为了东北军团体，不得不实行兵谏，决心率领你们出关，请老将下野，请少帅出山，我们大伙帮助少帅建设关外，休养生息。……”
郭的话讲完，就问大家有没有意见，大家面面相觑，未置一词。于是郭据案点将，他把他所指挥的部队编为四个军，是：
第一军军长刘振东，辖步兵第六旅，步兵第二十七旅，步兵第三十七旅，炮兵第三团，工兵第二营。
第二军军长刘伟，辖步兵第二旅，步兵第十九旅，步兵第三十四旅，炮兵第四团，工兵第三营。
第三军军长范浦江，辖步兵第十二旅，步兵第三十三旅，步兵第十四旅，补充团，炮兵第五团，工兵第四营。
第四军军长霁云（旗人），辖步兵第四旅，步兵第五旅，步兵第十六旅，骑兵团，炮兵团，工兵第五营。
参谋长邹作华。
先遣军司令魏益三（后改编为第五军）。
车站警备司令彭振国。
原来郭所指挥的奉军，可说是奉军的精锐，在奉军系统内的编制是京榆驻奉司令部，就是驻守北京到山海关一线，其辖有六师三旅，其番号人事为：
司令张学良。
副司令兼第十军军长郭松龄。
第四师师长张学良（兼）（甲种师编制，辖一旅三团）。
第五师师长赵恩臻（甲种师）。
第六师师长郭松龄（兼）（甲种师）。
第七师师长高维岳（甲种师）。
第十师师长刘恩铭（乙种师编制，辖一旅二团）。
第十二师师长裴春生（乙种师编制）。
炮兵第一旅旅长邹作华。
炮兵第二旅旅长魏益三。
骑兵第六旅旅长武汉卿。
辎重兵团团长牛元峰。
工兵团团长柏桂森。
郭松龄把京榆驻军所辖兵力改编后，原任师长赵恩臻、高维岳、齐恩铭、裴春生四师长即被押送去天津，交给李景林看管。
郭起事所编的四个军，只有番号，没有名称，到山海关后才宣称是东北国民军，自封总司令。
郭松龄结束军事会议后，立即把魏益三找到面前，授他锦囊妙计，令他率两团人立即乘火车偷过山海关，先解决山海关的守军，然后突袭沈阳，最好在当天午夜冲进沈阳。选中魏益三突袭，是因为魏不是东北人，其他将领都是东北人，大家有乡土之情，不肯认真突袭。
魏益三的先遣军任务即在于此，这是一个很好的掩袭计划，只要消息没有泄漏，关外奉军根本不知道自己人偷袭，决不会防备的。当时沈阳城内驻军单薄，如果郭军真的掩入，进入帅府抓住了张作霖，大事就定了。
可是这个偷袭计划有两个败笔：
第一是魏益三的一团人顺利地过了山海关，一方面派出一队装甲车，载了工兵连沿路剪断电话线，其他的人则在山海关附近等后面的另一团人马。不幸载运后面一团兵力的火车到了山海关，即被守山海关的张作相部队攻击，不能通过山海关。
第二是为什么山海关的张作相部队会截魏益三后面的一团呢？原来他们接到密报，知道郭部倒戈，回师沈阳。密报是从哪儿来的呢？那是齐恩铭的儿子去密报的。齐恩铭之子本是郭松龄的参谋，郭起事时他任团长，见父亲被扣，押送天津，他即跳上一辆火车，恰在魏益三先遣第一团之后，赶到了山海关，报告滦州兵变，遂使山海关的奉军及时阻止了魏部。
郭松龄的突袭计划因之流产。
11月22日滦州军事会议刚结束，郭的副官长马之福向郭报告，姜督办乘专车回奉，路过滦州，即将到站，请示郭要不要去接？郭犹豫了一下，就说：“我不去了，你代表我去请他下车住一晚，明早我去看他。”马奉命走到车站，刚好姜登选的专车进站，便把郭的话转述了一遍，当时，姜不知道郭已起事，所以觉得奇怪，乃对马说：“不必了，我打算直驶沈阳，好在你们军长（郭是第十军军长）也要去沈阳，我和他在沈阳见面吧。”马见姜不肯下车，乃关照站长暂时不许姜的专车开出，一面驰返向郭报告，郭乃命马强行把姜请下专车，安置在滦州车站前的一家民房中。
姜登选被押下车后，知道情况不妙，这一晚整夜未合眼，第二天一早就写了一封信，叫看守的人送给郭，要求和郭见一面。郭也回他一信，说自己正忙于军事，请姜暂在军中小住，俟自己到了沈阳再和他见面。
第五天，郭下令杀姜登选。郭的左右曾劝郭不必杀姜，可是郭恨恨地说：“他们杀我的人，我就杀他。”郭是指他所派遣的先遣部队到山海关被伏击，死亡很多一事。
造成了郭杀姜的伏线，由于姜是日本士官毕业的，和杨宇霆是一派，可是这人相当无能，在奉军中亦无战功，郭松龄平素就不大瞧得起姜。第二次奉直大战时，一、三联军是奉军的主力，第一军军长是姜登选，副军长韩麟春；第三军军长是张学良，副军长是郭松龄。一、三联军组成后，张学良是总指挥，担任山海关的攻击，分为左右两翼，一军负责右翼，进攻九门口；三军负责左翼，担当山海关的正面。山海关正面直军的工事坚强，所以三军屡攻不下，而一军则攻下九门口。可是姜登选所指挥的军队，有郭松龄下边的齐恩铭、赵恩臻、裴春生三旅，姜留下三旅却撤换了旅长，还把炮兵团长陈琛也换了，使得郭大为光火。其后少帅命郭率军增援右翼，姜也是留下郭的军队，派郭为预备队司令。郭一怒而率军折回左翼，少帅获知郭走了，就骑马穷追一整天，追到九门口外李家堡才追上郭，好说歹说把郭劝回去。奉军大胜直军，这一战役最重要，而郭立功最多。可是也和姜登选之间发生了裂痕。后来郭松龄到北京，有一天遇到李书城（曾任黄兴的参谋长），李对郭说，姜登选曾说，在山海关时没有杀郭实在是郭的运气。这一句话在郭心中，是极大的刺激，也种下了杀姜的伏线。姜登选倒霉，刚巧在郭举事时落在郭手中，当然要赔了性命！
张学良是11月20日夜车由天津返沈阳，这时郭的倒戈通电先他而到，他见到父亲时，张老将气得直跳脚，指着他的儿子嚷着说：“小牛子，你来干，我让给你就是了！”张学良莫知所措，过了一会才知道是“郭鬼子倒戈”，要迫老将下野。
张学良出世时的小名叫双喜，因为张作霖升官又添丁，双喜临门，所以叫双喜，到了三岁多的时候，算命的说双喜的命太硬，要拜寄给和尚，按照习俗，拜寄时听到别人叫的第一个名字就给他做名字，恰好那时林子里有人在叫小牛子，于是双喜就改名小牛子。
“郭鬼子”是郭松龄的绰号，他人大身高，平素穿一套布军服，和士兵军服一样，当时奉军将领都是穿的质素很好的呢军服，布军服除了士兵穿，就是白俄兵穿，郭穿布军服又长得像白俄一样高大，因此遂被人呼为“郭鬼子”。
张学良看了郭的通电，原来是倒他的父亲，捧他正位，真是有苦说不出。老将说要让位给他，他只好向父亲承担起讨灭郭松龄叛乱的全部责任。
当时沈阳，无可调之兵，无可遣之将，张少帅带了几名亲信就往前线跑，这时追随他的有鲍文槭（上校参谋），汤国祯（一○五师副师长，上海浦东人，圣约翰大学毕业，自动向张投效），朱光洸（少校秘书），以及一位英国人爱尔顿（北宁路的段长，少帅的好友兼顾问，现在美国掌理少帅私人财产）几个人。
张学良这时心情之苦，难以用笔墨形容，他最亲近和信赖的部下，拿着他的名义，叛变他的父亲，如果成功，他父亲的事业就完全毁了；如果失败，他个人的心血和军队也可能完了。茫茫大地，谁可鉴谅，何处可以容身？据说他当时曾想上黑龙江的山上落草，也曾要想自杀！
张学良于26日乘军舰抵秦皇岛，派遣飞机数架在关内外投递传单，责郭松龄忘恩负义，激动郭军干部反对郭的倒戈行动。同时派旅长朱继先登秦皇岛，拟与郭见面。郭当时在昌黎，托辞军务在身，避不见面。
11月27日，张学良和郭松龄经过日本人的安排，由张学良派顾问宇田，郭松龄派顾问仪战，在滦州接触，希望寻求一个结束战争的方法。张学良要求郭军先行停战，再商善后。郭则提出停战的条件是：（一）山东归岳维峻。（二）直隶归冯玉祥。（三）热河归李景林。（四）郭本人回奉，统掌东北。
要张学良接受他父亲下台的条件是不可能的，因此双方无法谈得拢。郭怕奉方拖延时间，从容布置妥当，所以谈判遂告破裂。
张学良与郭松龄当时有往来函，摘抄如下：
张致郭函：
“……承兄厚爱，拥良上台，隆谊足感。惟良对于朋友之义尚不能背，安肯见利忘义，背叛予父。故兄之所谓统取三省，经营东北省，我兄自为犹可耳，弟虽万死，不敢承命，致成千秋忤逆之名。君子爱人以德，我兄知我，必不以此相逼。兄举兵之心，弟所洞亮，果能即此停止军事，均可提出磋商，不难解决。……”
郭致张函：
“松龄此次举动，纯为消除乱源，拥我公为首领，改良东北政治，不事内争，休养人民，所发命令均署我公之名，使部下不忘我公也。乃前日接天津电话，上将军派我公来查办，已抵秦岛，并谓对松龄将有严重之处置。是我公对松龄已无爱惜之心。然古君子交绝不出恶声，临去犹作最后之通告，故敢尽怀披陈，唯我公详查焉！
松龄自受知遇，七八年矣。公待龄以恩遇，龄报公以忠诚。患难之交，讵忍相违。惟龄主张班师，实出于不得已，而公所责于龄者，似犹未能谅解，谨本书之意，分公私两项言之。……
松龄愿公为新世界之伟人，不愿公为旧时代之枭雄；愿公为平民之所讴歌，不愿公为政客所崇拜。龄临书心痛，涕泪沾襟，暂时相违，终当相聚……大事定后，乃请我公归奉主持一切。……”
27日夜张学良离秦皇岛，28日下午乘舰抵旅顺，29日张少帅偕杨宇霆由大连回奉天（杨在郭倒戈后即宣布辞职，赴大连休息）。奉方至此决心和郭军一战了。
京戏上诸葛孔明唱空城计，这时的张作霖真的是在唱空城计，沈阳只有一个教导队，所有精锐的奉军都在郭松龄手中。郭松龄叛变了，反戈相向，如何应变呢？
郭松龄倒戈后，奉天方面，谣言繁兴，人心摇动，金融波动，奉票大跌。张作霖接到郭的电报，大为震怒，立即派兵监视郭松龄和李景林的私宅。奉天城内各公署一律紧闭大门，由武装士兵守卫。凡属军方的重要人物，皆不见宾客，而且三缄其口。
当时，韩麟春和丁超曾劝奉张顾全大局，不要糜烂地方，不如通电下野。张老将则很倔强。
11月23日上午，张作霖在他的帅府花园召集沈阳的军政人士听他训话，这一天他给部下的印象是很镇静，王永江站在他的背后，杨宇霆先一天已宣布辞职去了大连，张学良据说还在沈阳，可是没有出来。
张老将不是很激动，但显得很沉痛，他把声音压得很低，向大家训话，他说：
“郭鬼子倒戈了，你们大家都已经知道，我有三个感想：第一、培植一个将领，真不容易，好容易培植出来，他打你的翻天印，实在令人寒心。第二、打胜仗个个都有功，个个都该赏，有一个人赏不到，或者认为自己功高，没有受上赏，便要造反，实在令人可叹。第三、派一个人做封疆大吏，掌握一省的生杀大权，我不能不择人而用，如果所用的人不得当，老百姓会指着我张作霖骂的。……杨宇霆这次丧师失地，回来后我也申斥过他，他现在辞职了，我也答应了他。……”
11月24日，奉天颁布戒严令，老将派宪兵司令陈兴亚为戒严司令，全省警务处长陈辅升为副司令。令张作相统兵往榆关、绥中抵御郭军。
同时张老将亦埋首部署军事，电调各方援兵返奉，部署三道防线以阻郭军。第一道防线设于山海关，第二道防线设于石山坦，第三道防线设于辽河。
25日郭军和守榆关的张作相、汲金纯两部接战颇烈。张学良部卫队旅及二十七师一旅、汤玉麟的第十师在绥中拒绝郭军东进，横断铁道。当晚奉军分两路对郭军攻击。
“奉变”发生后，最感为难的，是北京执政府了。这时北京正在召开关税会议，中外观瞻所系，政府对军人的行动毫无约束能力，身为临时执政的段祺瑞，实在太没意思了。
12月26日中午和晚上，执政府连开了两次特别会议，27日晨又开了一次会议，段很忿恚，一再表示要通电下野，与会人士认为这是奉系内乱，今后可能使国民军系坐收渔人之利，目前应看冯玉祥态度如何，要求段暂缓采取下野的行动。会中决定以段执政名义电张家口，促冯玉祥来京磋商政局。段对与会人士说：如果冯忍令关税会议停顿，不出力维持和平，自己决心下野。
段并于26日派黄郛赴张家口迎冯。黄郛是冯玉祥在北京的政治代表，黄去，可以把北京一切详情告诉冯。
“奉变”后，国民军系加紧控制了北京，冯的嫡系鹿钟麟以京畿卫戍司令身份，权倾一切，26日鹿逮捕段祺瑞的智囊曾毓隽，29日李仲三逮捕了姚震。国民军分别驻守车站和东交民巷，阻止要人避匿，京中空气紧张，人心惶惶。
27日冯玉祥致电北京执政府，表示拥护执政，始终不渝。冯系在张家口举行会议，亦决定维持执政府，不过冯本人不打算入京，派黄郛为驻京全权代表。
同时，冯玉祥分电岳维峻和郭松龄，请两人分别派遣代表共商时局。
29日段的代表陈锦涛由张家口返京，向段报告冯的态度，据云冯确有诚意拥护段，不过希望中央用人行政应有部分改革。段于是在当天派许世英、贾德耀、刘云龙赴张家口与冯会商。30日晚再派黄郛赴张家口征询冯的意见，及改组政府细节。
12月1日至3日执政府局部改组，以贾德耀继任陆军总长。准莫德惠辞农商部代理总长，由陈宧继任。财政总长李思浩辞职照准，以陈锦涛继任。外交总长沈瑞麟辞职，给假一个月。海军总长林建章，司法总长章士钊均有意辞职。阁员已七零八落，北京政府在风雨飘摇中。
段祺瑞打算恢复责任内阁，冯玉祥表示赞成，且对总理人选无意见，听段主持。于是段乃嘱许世英筹组责任内阁。段如此做法，是为自己求退路，因为有了责任内阁，自己一旦下野，内阁可以摄政也。
莫德惠代表奉张参加北京临时执政府，代理农商部部务，郭松龄倒戈后，他悄悄地和他的机要秘书王冠吾商量，决心回奉天。王冠吾要求他保密，这时冯玉祥派张树声为代表见莫，希望他不要离开北京，意思是请他不必回奉天。莫接受王冠吾的建议，对张树声虚与委蛇，然后悄悄安排一下，段祺瑞和他做了一次密谈，段告诉他，郭松龄不到沈阳，他不会发表郭的东北职务，请莫转告张尽可能不要离开沈阳。莫德惠离开北京时，很戏剧化，他扮成王冠吾的随员，到了车站，潜上火车到天津。当他到天津后，王冠吾才替他递辞呈。
莫德惠返抵沈阳，张作霖在帅府开仪门迎接他，老将对莫备极礼遇。
奉张在郭倒戈时，把李景林的态度当做成败的关键之一，而郭松龄又何尝不是。因为李景林在郭的后方，又挡住了国民军，国民军如果要支援郭松龄，就必须通过李景林的防区。郭和国民军的密约中，曾有补充条款，如果李景林攻击郭松龄，则冯军将攻李以减轻郭部所受的压力。
李景林态度如何呢？
郭的非常之举，事先并未通知李，迨郭态度明白后，李的处境困难，使他只好先采中立，再看形势以定大计。因此11月25日晚，李的通电是：“保境安民，拥护中央，与奉系脱离关系”，同时致电张作霖请其下野。另电国民军方面，表示此次事变，乃在打倒包围张作霖和张左右鼓动作战的小人，并宣布主战派的罪状，请豫军停止前进，携手合作。
26日，李景林派李凤楼入京，向北京政府表示自己和郭松龄一致，且愿与国民军合作。这一天李在天津下令扣留了德州兵工厂的机器，这些机器是要运到东北兵工厂的。同时宣布通缉杨宇霆系的重要官吏，改东北军为直隶军，派韩玉宸赴张家口，向冯修好。
李景林这一连串的举动，无非为了自身安全，希冀在火中取栗。他的助郭，并非和郭有志同道合之处。他只是想扩充他的势力，从直隶到热河，同时借此使国民军在直隶对李的压力减轻。他已知道郭、冯的密约，可是邓实珊和徐永昌的部队似乎不顾郭、冯密约，仍向他进逼，他当然非常气忿。
恰好这时张作霖派许兰洲带了40万大洋到了天津，向李游说。李景林的母亲在奉天，也托许兰洲带来家书，劝李善自为计，不要走错了路。李景林面对这一变局，就由中立亲郭而转为阻冯远郭。一方面他扬言准备下野，以李爽恺代替，由郝鹏护理省长；另一方面因豫军邓实珊部已抵廊房，一再进逼，因此积极备战。
李景林拒郭抗冯必须找到支援，于是他派人去和张宗昌联络，要求与张宗昌合组直鲁联军。李部共辖有三师四混成旅，分驻天津、杨村、杨柳青、宿马厂、军粮城一带，且与直系接触，拟将第一、第二、第十九三师及一、二、三、四混成旅，改编为新直军四军，以李爽恺为总指挥，马瑞云为第一军长，纪毓坤为第二军长，张宪为第三军长，王丕焕为第四军长。
李景林决定拒郭阻冯后，即于14年11月30日宣布组成直鲁联军，自称总司令，张宗昌、李爽恺为副司令。
12月2日李发表通电略谓：
“杨宇霆督苏，激动各方公愤。变生仓猝，举国骚然。景林以关会开幕伊始，直省水旱频仍，故极力主张和平。与冯督办商订京汉换防条件，撤退驻军。此后无论如何，当誓守保境安民之旨。惟景林职司守土，保卫地方，此后倘有对于直隶，扰害秩序，破壤和平者，景林戎马半生，自信尚可周旋，惟有率我健儿，捍我疆土，人不侵我，我不侵人。”
李之态度由这通电可以看出业已突变，同时即捕郭松龄驻津人员，派兵袭攻滦州，断郭军后路。熊斌携冯玉祥函见李，请发宣言，表示态度，李竟毁函拒绝，并且决定出兵，分保大、马厂、杨村三路进攻国民军。3日李部与豫军郑宝珊部在大城附近开始侦察战，交战历一时半，双方各有死伤。4日李发通电痛诋冯氏，文云：
“（上略）……更复利用宗教，以愚弄部下。利用青年，以煽动风潮。利用匪军，以扰乱陕、甘、直之秩序。利用赤化邪说，以破坏正常名教之大防。危及元首、危及人民、危及社会、危及国家之命脉、危及中外之治安，天地之所不容，外人之所共愤。现在凡有兵权有实力者，每多政见纷歧，各执蛮触相争，对于灭绝人道之冯玉祥，竟至受其欺卖，而不知悟。试思冯玉祥加长赤化风潮，扰乱邦家，若不及时剿除，势将危及国本，陷于万劫不复之地。景林荷戈卫国，酷爱和平。前次保大让防，则谋和息战之忱，当为全国所共见。惟以冯贼嗾使豫匪，扰害畿疆，指挥党徒，颠倒政府。前日青年团手执红旗，围迫政府、朋殴兵史，焚掠民产。鹿钟麟之军队，从中发纵指示，似此扰乱破坏，既召外交之责难，复增内政之纷扰。北京现在冯贼宰割之下，此等助长情形，谓非利用赤化图一逞，其谁信之？当此国家一发千钧之际，时机危迫，倘再容忍，即恐贻害无穷。景林义愤填膺，绝不与冯贼共立于化日光天之下。用敢率十万健儿，声罪致讨。不为党争，不为利战，惟持此人道主义以与国贼相周旋，且惟冯玉祥一人是问。以期殄灭世界之公敌，而挽我五千年来纪纲名教之堕落。成败利钝在所不计。诸公谊关袍泽，同处危舟，尚祈各弃猜疑，共扶大义。总之此次讨逆，不问敌不敌，只问赤不赤。旌旗在望，无任神驰。敬布区区，伫候明教。李景林。豪。”
同时李爽恺亦有讨冯电发出。
冯玉祥的国民军系，组成并不坚强，冯自兼国民一军，国民二军是岳维峻，国民三军是孙岳。岳维峻和孙岳虽属国民军系，可是到了权利上的争执时，并不完全听命于冯。冯玉祥和郭松龄联结后就发生了这种现象，岳和孙并不知道冯已同意直隶仍划给李景林，所以邓宝珊和徐永昌的国民二三联军根本无视郭、冯密约，拼命向李景林的防区进击。这时候冯玉祥派张之江率领三旅人在丰台待命，准备必要时应援郭军，那知李景林却误会张之江集中军队是侧应邓宝珊和徐永昌，因此决心拒郭阻冯，一面倒向奉张。而国民二三两军则由于张之江一军按兵不动，对冯大生误会。
李景林既然决定和国民军一战，就暗中请德国军事顾问指导秘密地在北仓构筑坚固的工事，有电网和地雷，以备和国民军一拼；日本人也助李固守。张之江部参加攻击后，战事集中在杨村一带，激战多日，邓宝珊加派刘汝明的警卫第一旅和门致中的警卫第二旅前往增援，并由李鸣钟统一指挥。从12月18日张之江下令总攻击，经过了三天三夜的苦战，那时天降大雪，气候酷冷，国民兵反穿着羊皮袄，在雪地上匐匍前进，一直冲到敌军阵地前，猝然攻击，就这样从韩家堡突入，李军大败。12月22日李景林退入天津租界，其部队则向天津以南退往德州，天津遂落入国民军手中。
李景林退入租界后即转赴山东济南，他的部队已退入山东，成为后来直鲁联军再起的伏笔。
冯军攻陷天津后，冯玉祥给北京政府一个电报，保荐孙岳为直督，电云：
“（上略）顷据张（之江）李（鸣钟）两部统电称，本军于本日下午二时进入天津，敌军完全缴械。李景林当溃败之时，查无下落等语。惟天津中外要冲，关系甚重，恳请速任孙岳为直隶军务督办兼省长，以维现状。伏乞照准，明令发表，特此谨陈。冯玉祥叩养。”
冯玉祥把直隶给了孙岳，惹起李鸣钟的不满，李鸣钟联络了冯、郭下属几员大将表示反对，使冯非常为难。李是国民一军冯的嫡系，他们认为国民二三军在天津攻防战中没有一点战绩，天津是一军打下的，为什么督军、省长都给别人？冯对他的部下另有一套，他用辞职做要挟，宣称自己要下野，李鸣钟等才不敢反对。
国民军虽然攻下了天津，可是就在这同一天，关外的郭松龄军宣告失败，郭松龄夫妇被奉军活捉，因此郭松龄和冯玉祥的联结，没有达到预期的结果。
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