遗缺第二团团长，张学良力荐郭松龄兼代。当时张学良请父亲任命郭松龄为该旅参谋长兼第二团团长。郭松龄任参谋长后，从事军队训练工作，使张学良的卫队旅成为奉系屈指可数的精锐部队。同年7月直皖战争爆发。郭松龄被张作霖任命为先锋司令，支援直系一方，在天津小站歼灭皖系的2个旅。此后，郭松龄在中国东北讨伐匪贼颇有贡献，逐渐获得张作霖信任。1921年（民国十年）5月，张作霖兼任蒙疆经略使，扩充奉天陆军为10个混成旅。此时，张学良被任命为第三混成旅旅长，郭松龄升任第八混成旅旅长。第三旅和第八旅组织联合司令部。张学良将军