.1918年（民国7年），他随粤军陈炯明进行军事行动。1920年（民国9年），就任广东省政务厅厅长。1922年（民国11年）3月，粤军第1师师长邓铿遭到暗杀，古应芬被第1师参谋长李济深推荐继任师长，李济深成为事实上的继任者。此后他一直致力于调停孙文同陈炯明的斗争，但双方关系恶化，古应芬乃被迫辞职。同年6月，陈炯明发动六一六事变，攻击孙文，此后古应芬支持孙文，反击陈炯明。1923年（民国12年），他历任大本营江门办事处主任、大本营法制局局长、陆海军大元帅府大本营秘书长、大本营财政部长兼广东省财政厅厅长。