玉祥发动的北京政变（首都革命），国民军成立后，他任国民军总司令部参谋长兼京兆尹。1926年（民国15年）他作爲冯的随从访问苏联。6月，他奉冯之命到广州，和中国国民党中央交涉冯的国民军加入中国国民党的手续。
国民政府的活动.转入国民政府后的1927年（民国16年）1月，刘骥任湖北省政务委员会委员、中央政治委员会武汉分会委员。3月，他任武汉国民政府军事委员会陆军处处长。同月，他任冯玉祥驻武汉国民政府全权正代表（副代表为李鸣钟）。6月，他任第2集团军参谋长兼第30军军长，参加第2次北伐。