郭松齡回師關(guān)外，開(kāi)始時(shí)張作霖措手不及，因此敗訊頻傳?？墒枪坎⑽茨苤茢硻C(jī)先，以迅雷不及掩耳手段一舉攻入沈陽(yáng)，遂使張老將有從容部署的時(shí)間。

　　11月30日吳俊升由黑龍江調(diào)派步兵兩旅、騎兵四團(tuán)、炮兵一團(tuán)馳援奉天，由于中東路當(dāng)局拒絕運(yùn)兵，因此吳部乃由洮齊鐵路出四平街，開(kāi)赴戰(zhàn)線。闞朝璽奉張作霖令帶兵退錦州，參加攻郭；同時(shí)邢士廉二萬(wàn)人由?？谶\(yùn)抵營(yíng)口，即由海道運(yùn)赴連山灣，攻郭軍的側(cè)背。

　　12月3日郭軍占興城，分向連山、錦西進(jìn)攻，郭軍有一旅歸降奉軍。錦西守軍汲金純部抵抗郭軍，戰(zhàn)況激烈，張學(xué)良總司令部由連山移錦州，奉軍一方面在連山、錦西前線冒雪作戰(zhàn)，同時(shí)在后方錦州及大凌河間筑壕，作為第二線防御陣地。4日萬(wàn)福麟的騎兵旅由錦州脅迫郭軍之背，因此進(jìn)攻連山的郭軍乃向后退。

　　奉軍左翼，配置在連山附近者為汲金純軍，中央為張作相、萬(wàn)福麟軍，右翼配置在錦西方面為張九卿之騎兵旅。5日未明時(shí)郭軍作總攻擊，逼近連山正面之精兵兩大隊(duì)《韓詩(shī)說(shuō)》一卷。，詐降奉軍，乘奉軍將其輸送向后之際，突然包圍汲金純軍之一團(tuán)，將其繳械，且從背后擾亂奉軍之左翼。張學(xué)良聞變，立推出總預(yù)備隊(duì)，下令全線，轉(zhuǎn)為逆襲。但因從中央亙左翼之奉軍連絡(luò)不充分，后又遭魏益三所率之郭軍炮隊(duì)之猛擊，各軍轉(zhuǎn)成總崩潰之勢(shì)，紛紛乘火車(chē)退卻。至大凌河，將鐵路橋梁毀壞。當(dāng)天郭軍進(jìn)占錦州。繼而奉軍復(fù)退，溝幫子亦為郭軍占領(lǐng)。郭于8日晚親抵錦州，張作相以戰(zhàn)事失敗，6日回奉天，外間傳說(shuō)張作相勸老將潔身引退，于是張下野說(shuō)，一時(shí)風(fēng)傳。且有奉天日本總領(lǐng)事內(nèi)山代攜和平條件赴新民屯議和之說(shuō)，但未兩日即煙消云散。因12月8日奉天軍官會(huì)議，決定重整旗鼓，作最后之決戰(zhàn)。前線軍力集中運(yùn)用仍可反敗為勝，統(tǒng)計(jì)總兵力為張作相軍二萬(wàn)八千、汲金純軍八千、湯玉麟軍四千、總預(yù)備隊(duì)張學(xué)良一萬(wàn)，總數(shù)共計(jì)五萬(wàn)，有野炮百尊。至作戰(zhàn)方略，系固守遼河，以待李景林與國(guó)民軍間勝負(fù)之分曉，并在遼河左岸，筑長(zhǎng)約一英里之堅(jiān)固壟壕，后方另筑一鐵路，其后接連京奉鐵路，而在該路上配置裝甲火車(chē)及貨車(chē)。這時(shí)遼河已經(jīng)結(jié)冰，人馬可以往來(lái)無(wú)礙。張學(xué)良置司令部于火車(chē)中。

　　15日郭軍攻陷新民屯，張學(xué)良退守遼河。

　　郭松齡雖掌握了奉軍的精銳部隊(duì)，可是出關(guān)后并不如他預(yù)料那么順利。

　　第一：李景林變了。馮玉祥和李景林的軍隊(duì)在直隸打得不可開(kāi)交；郭無(wú)法依靠馮軍的支援，更要分出一部分兵力（魏益三的部隊(duì)編為第五軍）留在后方，防阻李景林。第二：天氣嚴(yán)寒，北國(guó)冰封，郭軍倉(cāng)促出關(guān)郭象（252—312）西晉名士，玄學(xué)家。字子玄，河南，冬天的裝備不夠，只能躲在火車(chē)中，順著鐵路向前推進(jìn)。第三：照理乘火車(chē)向前推進(jìn)一定很快，其實(shí)不然，因?yàn)榉顝埛矫嬉寻崖奋壠茐模叶娭泄け鴪F(tuán)完整，所以路上邊修邊進(jìn)。這還不打緊，張少帥接受他的英國(guó)顧問(wèn)的建議，把鐵路沿線的水漕破壞，火車(chē)頭沒(méi)有水等于沒(méi)有煤，動(dòng)彈不得，雇民夫挑水，費(fèi)的時(shí)間就大了。第四：郭松齡抬著張學(xué)良的旗號(hào)反張作霖，可是正面阻擋郭軍的，正是張學(xué)良，郭的部下知道少帥在前面，戰(zhàn)意和士氣大為減低，很多將領(lǐng)都暗中向少師通款曲。第五：吉林和黑龍江的騎兵及時(shí)來(lái)援，是郭軍致命的打擊。

　　當(dāng)12月下旬，郭軍已經(jīng)推進(jìn)到遼河，雙方就在遼河兩岸對(duì)壘，郭軍指揮部設(shè)在新民屯，張學(xué)良的指揮部則設(shè)在興隆店，遼河距離沈陽(yáng)只有十里，兩軍互轟的炮聲，沈陽(yáng)清晰可聞。

　　少帥的兵還是少得可憐，連官長(zhǎng)都抬了機(jī)關(guān)槍上前線，但因?yàn)橛羞|河橫亙，可以阻擋郭軍。當(dāng)時(shí)天寒地凍，遼河每夜結(jié)冰，軍隊(duì)可以履冰而過(guò)，所以少帥方面每天晚上都由士兵在岸邊用鐵鏟穿冰，沈陽(yáng)城內(nèi)家家的鐵鏟都被征用，穿冰是為了使它不能凝結(jié)，郭軍遂不能履冰而過(guò)遼河。

　　少帥在興隆店經(jīng)常和郭軍的將領(lǐng)通電話，有的電話透過(guò)日本軍用電話線，郭軍中重要將領(lǐng)幾乎個(gè)個(gè)都和少帥通過(guò)話。

　　奉軍內(nèi)變之初，日政府恐戰(zhàn)事延及滿(mǎn)蒙，影響日本利益，所以陸軍當(dāng)局派白川關(guān)東司令官急赴奉天，與張作霖協(xié)商，擬照去年奉直戰(zhàn)爭(zhēng)成例，滿(mǎn)鐵沿線及其它地區(qū)絕對(duì)不許作戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)日本在東北的兵力共有八營(yíng)，擬加派一團(tuán)，警備長(zhǎng)春以南。并派驅(qū)逐艦“相”號(hào)赴秦皇島。11月26日，命駐鐵嶺之旅團(tuán)，預(yù)備開(kāi)拔赴奉，因此盛傳日本擬向東北增兵。

　　不過(guò)日本輿論界則認(rèn)為并無(wú)必要，因?yàn)楝F(xiàn)在東北的日軍兵力已夠保護(hù)日僑生命財(cái)產(chǎn)，如有必要，再行增加。11月27日徐樹(shù)錚在日本曾往訪日本幣原外長(zhǎng)，交換意見(jiàn)，要求日方對(duì)于段執(zhí)政作特別之援助。幣原答復(fù)全是外交官腔，他說(shuō)：“為增進(jìn)中國(guó)民眾幸福起見(jiàn)，自當(dāng)援助，但以不干涉內(nèi)政為前提?！钡诙煨煊衷L加藤首相，所答大致相同。28日，日本閣議決定奉天戰(zhàn)爭(zhēng)非至日僑生命財(cái)產(chǎn)有危機(jī)，決不增兵。12月1日又開(kāi)閣議，討論中國(guó)內(nèi)亂政策，認(rèn)為滿(mǎn)蒙日僑生命財(cái)產(chǎn)之保護(hù)，可由駐滿(mǎn)警備軍一部分擔(dān)任，無(wú)需再由日本派兵。

　　郭松齡方面最擔(dān)心日方幫助張作霖，所以一再要求日方嚴(yán)守中立。并派殷汝耕赴大連，與日人接洽疏通。12月4日日本閣議對(duì)于郭、馮之要求中立，暫守靜默。陸相宇垣對(duì)人發(fā)表意見(jiàn)，謂奉張之盛衰，不是重要問(wèn)題，日本僑民之生命、財(cái)產(chǎn)既得權(quán)，不能不保護(hù)。

　　郭軍在冰天雪地中陷于苦戰(zhàn)，而李景林的拒郭，使得郭軍走上孤軍無(wú)退路的境地，因此從12月下旬起，郭軍的戰(zhàn)意為之瓦解，士氣極為低落。

　　郭松齡感覺(jué)到將會(huì)面臨失敗的命運(yùn)，他于12月22日在新民屯一個(gè)糧站召開(kāi)軍事會(huì)議，與會(huì)的高級(jí)將領(lǐng)都顯露了疲困之色，郭向他們宣布，自己準(zhǔn)備親上前線督戰(zhàn)，可是與會(huì)將領(lǐng)都低首不語(yǔ)，簡(jiǎn)直等于是拒絕郭的提議。郭見(jiàn)到這個(gè)情況，知道大勢(shì)已去，長(zhǎng)嘆一聲，宣布散會(huì)。這時(shí)已是午夜12時(shí)。

　　郭在散會(huì)后即布置自己逃走，23日晨2時(shí)郭夫婦乘車(chē)離開(kāi)新民，他的運(yùn)氣不佳，走到遼中縣老大房村（距離新民40余里），遇到奉軍王永清部的騎兵突襲，郭的衛(wèi)隊(duì)都是些小孩，經(jīng)不起騎兵的沖鋒，和郭同行的林長(zhǎng)民被流彈打死，郭夫婦下車(chē)步行，奉軍搜查，發(fā)現(xiàn)郭身上有他自己的名片，于是郭夫婦雙雙被俘。

　　轟動(dòng)一時(shí)的郭松齡倒戈事件遂告結(jié)束。

　　郭松齡夫婦被俘后，軍中即向沈陽(yáng)張作霖處請(qǐng)示如何處置，沈陽(yáng)方面獲得這項(xiàng)消息后，張作霖說(shuō)：“把他押來(lái)，我倒要問(wèn)問(wèn)他為什么要造反？”據(jù)說(shuō)楊宇霆主張就地槍決，免生后患。楊和郭是死對(duì)頭，楊怕郭見(jiàn)到了老將說(shuō)出許多不中聽(tīng)的話，所以極力主張就地槍決。

　　郭被俘后，還寫(xiě)了一封信給張學(xué)良，請(qǐng)張看顧他的老母。

　　張學(xué)良在23日即渡遼河，進(jìn)入新民屯，召見(jiàn)郭軍的各高級(jí)將領(lǐng)，撫慰傷亡，由于郭軍全是張的部下，張到了郭軍中，就像回到自己家中一樣，郭軍見(jiàn)到少帥，亦歡聲雷動(dòng)，欣見(jiàn)故主。

　　沈陽(yáng)方面對(duì)于處置郭軍，有人主張從嚴(yán)，為首的一律應(yīng)予處決，張老將征求張作相的意見(jiàn)，張作相不以為然：他說(shuō)：“郭鬼子鬧出這么大的亂子，也是有原因的，我們不能不先自己反省一下，自己也有錯(cuò)處?，F(xiàn)在郭鬼子已經(jīng)處決了，其他的人就不必多所羅織，如果一開(kāi)殺戒，都是東北子弟，我們要結(jié)多少冤家？善后工作交給小牛子，讓他從寬辦理吧！”張作霖對(duì)他的把兄弟意見(jiàn)全部接受，因此郭松齡倒戈事件，只死了他夫婦二人。

　　張學(xué)良這年只25歲，就經(jīng)歷了這樣一次天翻地覆的事件。他有他過(guò)人的長(zhǎng)處，但這些長(zhǎng)處后來(lái)被遮蓋了。

　　張學(xué)良知人善任，能放手交付給他所信賴(lài)的人，因此他能得軍心，也受部下愛(ài)戴。據(jù)說(shuō)他父親在申斥部下時(shí)，他常躲在鄰室偷聽(tīng)，然后親切慰問(wèn)那些被申斥的人。他延用的部下，對(duì)他們的生活都很照顧，給的生活費(fèi)都很寬裕。他重用和信賴(lài)郭松齡，郭松齡可以用他的印章發(fā)號(hào)司令。郭常對(duì)部下苛責(zé)或不原諒，張對(duì)郭說(shuō)：“我如此信賴(lài)你，為什么你不能像我信任你那樣信任你的部下？”

　　正因?yàn)樗湃喂抛尮[出了這個(gè)大亂子，可是也正因?yàn)樗谲娭杏辛己玫穆曂顾靡躁焦鶃y——因?yàn)楣牟肯乱宦?tīng)少帥來(lái)討伐，誰(shuí)也不肯認(rèn)真打仗了。

　　可憐的饒漢祥，在郭松齡逃走后，即由齊世英派了一名勤務(wù)兵護(hù)送出逃，不料在路上被奉軍捉到，查問(wèn)饒是何人？他回答：“是寫(xiě)字的?！鼻趧?wù)代答說(shuō)是師爺，由于饒骨瘦如柴，一身骯臟，毫無(wú)驚人之處，所以奉軍也認(rèn)為是一個(gè)普通師爺，就叫他倆隨軍做點(diǎn)抄寫(xiě)工作，這樣過(guò)了半月，才逃回關(guān)內(nèi)。

　　郭松齡兵變的直接后果，是使奉軍元?dú)獯髠?，也使張作霖?duì)奉軍內(nèi)部的改革停頓。奉軍的沒(méi)落，便敲響了北洋時(shí)代的喪鐘。