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。