法部门将其逮捕并监禁。经过同期学生的支援，郭松龄终于被释放。1912年（民国元年），郭松龄入北京将校研究所学习。以优秀的成绩毕业后，1913年（民国二年），考入北京陆军大学（今陆军指参学院）深造班（研究班）第三期。1916年（民国五年）毕业，任北京讲武堂教官一职。
在护法军政府.1917年（民国六年）7月，孙中山开始护法战争。8月，孙中山在广州组织护法军政府，郭松龄投奔孙。适逢前上司朱庆澜在广东省担任省长，郭遂被委任为粤赣湘边防督公署参谋、广东省警卫军营长，后转任韶关讲武堂中校