1925年10月初,郭松龄作为奉军的代表去日本观操。日本参谋本部一位重要职员去拜访他,问他到日本是否还有代表张作霖与日本签订密约的任务。郭松龄才知道张作霖拟以“落实二十一条”为条件,商由日方供给奉军军火,进攻冯玉祥的国民军。此事激起郭松龄的强烈义愤,郭便将此事告诉了当时同在日本观操的国民军代表韩复榘。郭对韩表示:“国家殆危到今日这个地步,张作霖还为个人权力,出卖国家。他的这种干法,我无论如何是不能苟同的。我是国家的军人,不是某一个私人的走狗,张作霖若真打国民军,我就打他。”并请韩向冯玉祥转达自己的合作意向。同年10月24日,郭松龄应张作霖的电召回到奉天,随后被派到天津去部署进攻国民军。郭到天津后,代表张学良组织第三方面军司令部,他紧紧抓住这一时机,安置亲信,与冯玉祥频繁联系,为武装反奉作准备。11月13日,张学良在天津召集郭松龄、李景林等将领开会,传达向国民军进攻的密令。郭在会上公然抗命,痛切陈述不可再战。此时,张作霖也察觉出郭有异心,遂发急电令郭调所部集中在滦州,回奉听候命令。郭于是立即派人携带一份密约去包头与冯玉祥接洽,双方议定由冯玉祥据西北,直隶、热河归李景林,郭管辖东三省,冯、李共同支持郭军反奉。11月19日晚,郭松龄在天津国民饭店秘密召集亲信旅长刘伟、范浦江、霁云、刘振东等人举行紧急会议,公开表示对张作霖、杨宇霆所作所为的不满。11月20日,郭松龄以军团长张学良的名义下令部队撤退到滦州。11月21日晚,郭松龄发出讨伐张作霖、杨宇霆的通电,提出三大主张:一是反对内战,主张和平;二是要求祸国媚日的张作霖下野,惩办主战罪魁杨宇霆;三是拥护张学良为首领,改革东三省。郭松龄将所部整编为5个军,郭亲任总司令,原炮兵司令邹作华为参谋长,刘伟、霁云、魏益三、范浦江、刘振东任军长。