月11日，张作霖被袁世凯任命为陆军第二十七师师长，授陆军中将，率部驻扎省城。张作霖升任陆军第二十七师师长后，张景惠被张作霖任命为陆军第二十七师炮兵独立团团长。张作霖主持东北军务之后不久，张景惠作为张作霖的谋士，帮张作霖挤走了赵尔巽，又劝张作霖赴北京结交袁世凯。但北京政府又派段芝贵为奉天都督。1916年4月，张景惠帮张作霖驱逐了段芝贵，张作霖接任奉天督军兼省长。1917年5月4日，张景惠升任陆军第二十七师第五十三旅旅长，取代因同王永江发生军警冲突而被张作霖撤职的汤玉麟。1918年，段祺瑞为排挤直系，便怂恿