孙烈臣被任命为黑龙江督军。当时，1917年俄国革命的影响造成中俄国境极其不安定的情势。孙烈臣谨防在边境活动的红军和白军侵入中国领土，还在黑龙江省内取缔鸦片种植。1921年（民国10年）3月，孙烈臣改任吉林督军兼东三省铁路护路军总司令。翌年4月，第一次直奉战争爆发，孙烈臣任奉军副总司令，守备奉天。张作霖败退回东三省后，孙烈臣和张作霖发出东三省自治的宣言，孙烈臣就任东三省保安副司令。张作霖为报复直系，着手进行军事改革，创设东三省陆军整理处。孙烈臣被任命为该整理处总监，同该处副统监姜登选、韩麟春、保安司令部参