１１月２２日深夜，郭松龄由天津发出三个通电：
第一个通电是原黎元洪秘书长饶汉祥的手笔。电文是四六骈体，佶屈聱牙。主题是反对内战，主张罢兵，废除苛政，兴建三省，拥戴张学良，劝张下野。电文称：“连岁兴戎，现金告匮，钱钞滥发，价额日亏。”“军旅迭兴，赋敛日众，邑无仓积，家无盖藏。”郭松龄主张：“汉卿军长，英年踔厉，识量洪深，国倚金汤，家珍玉树，干风云而直上，厉雷雨而弗迷，松龄素同袍泽，久炙光仪。窃愿遵命匡襄，竭诚翊佐，更张省政，总制辽疆。收毁滥钞，豁除苛税，严刁以除盗贼，厚廪以养士兵；实行文治，以息强藩；优遇劳工，以消激党。”在这个通电中，并没有指名道姓地痛责张作霖，而是提出郭松龄自己要“翊佐”张学良，并劝说张作霖下野，“全主父之令名，享令公之乐事”，以表明举兵反奉的大公无私。
第二个通电旨在表明举兵反奉的目的是为了“清君侧”，具体提出罢免杨宇霆、拥戴张学良的主张。电文称：“此次奉军主战者，惟一杨宇霆。因个人丧地之羞，不惜倒行逆施以求报复。松龄等为国家之元气计，为东三省之安全计，请愿倡导和平，班师出关，要求蒙蔽主战之杨宇霆即日去职，推举张军团长汉卿司令。”
第三个通电是完全针对杨宇霆的，即《讨伐杨宇霆之通电》。这个通电，在屡述杨宇霆的种种罪状后，再次提出罢免杨宇霆。并表明“此次班师回奉，一俟将祸首驱除之后，即行率同部屯垦边境，以固国防”。看起来，郭松龄的这个要求并不高。实际上，张作霖在看到这个通电后，把电文拿给杨宇霆看，示意杨宇霆辞职，杨宇霆心领神会，于２４日晚“不辞而别”，潜往大连去了。
三个通电是，要求张作霖下野，拥戴张学良上台，清除杨宇霆等人，实行民主共和政治。
１１月２３日，郭松龄召集第三军团上校以上的官佐紧急开会。地点在滦州车站一个停业已久的火柴公司楼上。参加者有一百余人。会场内外气氛十分紧张。武装警卫人员，荷枪实弹，来回巡视。郭松龄身披黑呢大衣，偕夫人韩淑秀出席。
郭松龄即席心情沉痛地反对内战：“自民十以来，兵连祸结，民生十分穷困。长此以往，国将不国。今又无故兴戎，吾辈军人实在苦于再战。”
接着又慷慨激昂地表明自己的政治主张：“在老将面前专与我们作对的是杨宇霆。此人骄纵专横，长君之恶；妒贤嫉能，排斥异己。权臣在内，大将焉能立功于外。我们打仗打到头发白了，仍然是个我们；打出地盘，杨宇霆、姜登选当督办。现在他们被江苏、安徽的人民赶出来了，又叫我们为他们收复地盘，为他们卖命我是不干的。我已拿定主意，此后绝不参加国内战争。东北土地辽阔，物产丰富，我们从事开垦，效赵充国的屯田，岂不胜于阋墙的战争吗？”
随后，他提出了反奉的具体作法：“现在拟好了两个方案，写在纸上，请大家选择签名，何去何从，各随己愿：（一）移兵开垦不参加国内战争；（二）战斗到底，武力统一。”这时会场十分紧张，也分外严肃。各师旅长都感到非常突然，沉默起来。面面相觑，不知所措。当时第五师师长赵恩臻、第六师师长齐恩铭、第十二师师长裴春生、第七师师长高维岳四位师长开始反对，后来勉强签名，其余官佐也都随着签了名。
签名后，郭松龄一语道破：“我这样行动等于造反，将来成功固然无问题，倘不幸失败，我惟有一死而已。”夫人韩淑秀立即应声说道：“军长若死，我也不能活着。”言下以手帕拭泪。说明他们对这次反奉行动是作了最坏的打算的。
后来，郭松龄对四位师长开了方便之门，让他们暂时回到天津休息，实际交给李景林软禁看管。同时，郭松龄将与他关系不深的师、旅、团长扣留起来。随后发表通电，起兵反奉。
１１月２５日，冯玉祥讨伐张作霖通电，指责张作霖“不顾国家安危，人民死活，一味好战，祸及直鲁，近逼京畿；沪案发生，忍心为虎作伥，纵兵残害学生、工人，违背人道”。劝告张作霖“应当及时引退……毅然以三省政权，完全还之国民”。
李景林在郭松龄发表通电的当天，也发表了一个通电。但其强调郭松龄反奉是“清侧之役”，要求惩办杨宇霆。请求张作霖“庶政付诸张学良，借息仔肩，以娱天年”。
郭松龄起兵前，称病住进天津意大利医院。张学良于11月20日前去探望，劝他回奉天向“上将军面陈意见”。郭则表示:“大帅脑筋陈旧，在杨宇霆这群小人的包围之下恐已无力挽回，必须赶走老杨这帮人，父让子继，由我们来干吧”。张学良虽然赞成郭松龄反对军阀混战、革新东北的主张，但无论如何他还是做不到冒着忤逆之名去反对自己的父亲。此时，郭松龄的反叛之心已表露无遗，可张学良仍未及时对郭加以规劝。后人分析，张学良对郭松龄太过信任，一点儿也没有想到他真会起兵造反。
对郭松龄起兵，张作霖也是万万没有想到。张作霖始终把郭松龄看作是辅佐儿子张学良的人物，郭松龄的快速升迁与张学良有着很大的关系，更与张作霖的寄予厚望有着直接的关系。张作霖心里清楚，郭松龄与张学良共穿一条裤子都嫌肥，将来的东北就是张学良和郭松龄的。在张作霖心中，郭松龄就等同于张学良，所以，好武器、好装备都可着郭军来。可以说，奉军精锐当时几乎尽在郭松龄麾下。
郭松龄的突然造反让张作霖如闻惊雷，开始时，他还误以为张学良跟郭松龄一起反老子呢。弄清真相后，他一面指使杨宇霆辞职退隐大连，以去郭松龄起兵口实，一面派张学良直接与郭疏通。另外调集驻扎在黑龙江、吉林的奉军精锐部队在奉天集结。27日，张学良给郭写了一封亲笔信，日医守田到昌黎将此信转呈郭松龄，信中写道:
承兄厚意，拥良上台，隆谊足感。唯良对于朋友之义，尚不能背，安肯见利忘义，背叛乃父。故兄之所谓统驭三省，经营东北者，我兄自为犹可耳。良虽万死，不敢承命，致成千秋忤逆之名。君子爱人以德，我兄知我，必不以此相逼。兄举兵之心，弟所洞亮。果能即此停止军事，均可提出磋商，不难解决。至兄一切善后，弟当誓死负责，绝无危险……学良顿首。
信发出后，仍然没有回音。11月27日，张学良第二次派仪峨与守田接触，希望郭松龄先行停止军事行动，有什么要求尽可以磋商。郭松龄这次有了回复，提出下列停战条件:（1）山东归岳维竣；（2）直隶归冯玉祥；（3）热河归李景林；（4）郭回奉执政，统掌东北。
至此，郭松龄反奉之目的已然明朗，他要独自掌控东三省，以实现其改造东三省之目的。张学良感到劝说郭的工作完全失败，不再对其抱有幻想。于是，派飞机在郭军上空投撒传单，揭露郭松龄盗用自己名义倒戈反奉，谴责其忘恩负义。
11月28日，郭军攻占山海关。11月30日，郭松龄将司令部移驻山海关，将部队更名为“东北国民军”，官兵一律佩带“不扰民、真爱民、誓死救国”的绿色标志。郭松龄不再盗用张学良的名义，以东北国民军总司令的名义发表通电，电告全国，随即率部队出关。张作霖也在11月30日正式讨伐令，命令张作相、张学良在连山一带迎战。
郭军出关后原计划攻取锦州，然后夺取奉天。不料李景林突然背盟，向冯玉祥的国民军开战，并扣押郭军在天津存放的钱款和6万套冬装，使郭军的给养发生困难，并威胁郭军的后路。为防备李景林从背后偷袭，郭松龄命令魏益三的第五军回守山海关，同时请求冯玉祥派兵援助。但冯玉祥犹豫不决，迟迟按兵不动。所以，郭军一开始就陷入无后方的境地，还要分兵对冯、李加以戒备。
12月2日，辽西遭遇一场百年不遇的大风雪。这场大雪使张作霖喜不自禁，他认为郭军的冬装被李景林扣押，士兵在这样的天气下穿着秋装难以持久，只要奉军坚持住，便可使郭军不战自溃。但出乎意料的是，郭军却利用大风雪的掩护，从结冰的海上进行偷袭，迅速突破连山防线，并于5日清早夺取连山。接着，郭军马不停蹄，对锦州发动进攻。奉军只有一小部分进行抵抗，大部分一触即溃。12月7日黎明，郭军攻占锦州，形势的发展对郭松龄非常有利。
当时，张作霖所能调动的只有张作相的第五方面军5万多人，黑龙江的部队由于苏联控制的中东铁路拒绝运送张的部队而无法及时到达。最后还是在莫斯科的张学铭与斯大林搭成赎买中东路的协议才放行的，协议规定中东路作价每年300万大洋分四年偿还共1200万大洋及四年内中东路及往日盈余，第一笔三百万大洋到账后，苏方无条件的归还非铁路本身之营业，如电报、电话、矿山、图书馆、天文台、学校。第二年在所有俄籍职工配副手一名，第三年，改组董事会，所有下发文件布告一律中俄双文，第四年所有俄籍职工，退出中东路管理年底款项结清后所有维护人员退出中东路。并签订外蒙合约按双方实际控制线为分界线，俄国驻军不得过万，中国驻军不超过两万，本地民兵不算，但不准拥有重武器。
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