军阀压迫之下，通电辞去大元帅，郭无法留在广州，便又重返奉天，经北京陆军大学同级生、奉天督军署参谋长秦华推荐，进入奉天督军署任少校参谋。
奉系将领.1919年（民国八年）2月，张作霖重建东三省陆军讲武堂，郭调任战术教官，因而结识张学良。在讲武堂学习时，张学良对郭优秀的能力和见识怀抱敬意。1920年（民国九年），张学良由讲武堂毕业，张作霖升他为东三省巡阅使署卫队旅旅长，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