1925年11月21日，郭松龄起兵反奉，下令将拒绝参与的四个师长及三十多个军官枪决，在邹作华的劝说下，这才作罢。邹作华求情，引起了郭部将领魏益三的怀疑，建议郭松龄提防，但未引起重视。 一周前，张学良来到天津，召集第三军团副军团长郭松龄、直隶军务督办李景林等奉军将领开会，宣读了张作霖向冯玉祥部进攻的密令。郭松龄在会上公然抗命，李景林默不作声。 会后，郭松龄称病躲进了一家医院。张作霖、张学良这时，对郭松龄有所怀疑，但并没有往更严重的方向去想，而实际情况比张氏父子所预料的要严重得多，郭松龄、李景林已和冯玉祥密订了反奉“三角联盟“。 张学良虽是第三军团的军团长，但平日将军务都交由郭松龄这个副手打理。郭松龄对人事抓的很紧，营长以上的任免，必须由他签字同意，有时候张学良推荐的人选，不合他意的都会被划掉。 20日傍晚，郭松龄一面潜离天津前往滦州，一面以“军团长张学良”的名义，通知军团的团以上军官到滦州开会。 21日中午，郭松龄在滦州火车站召集军官开会，宣布了讨伐张作霖、杨宇霆，向东北进军的决定。说完，郭松龄拿出一本花名册，让参会军官签字。 以师长赵恩臻、高维岳、齐恩铭、裴春生为首的三十多个军官拒绝签字，郭松龄一声令下，提前布置好的卫队将他们带走关押。 接着，郭松龄拿出拟好的委任，宣布第三军团改编为东北国民军，辖四个军，由刘伟、刘振东、范浦江、霁云分任军长，魏益三为炮兵司令，邹作华为总部参谋长。 会后，郭松龄本打算将赵恩臻、高维岳等反对的三十多人全部枪杀，邹作华劝说：“他们一时转不过弯子，又没犯大错，还是留下性命吧。” 郭松龄考虑后，在部队开拨时，将这三十多个军官送去了天津李景林处代为看管。魏益三见邹作华主动替赵恩臻等人求情，认为他内心向着张作霖父子，建议郭松龄小心为上，免掉邹作华的职务。 邹作华能力不错，又是奉军中少有的炮兵人才，加之在滦州反奉时，表现的比较恭顺。因此，郭松龄对魏益三所言，并未当回事。 这时，奉军大将姜登选去奉天时途经滦州，在车站被郭松龄派人扣押后枪决。姜登选之死，引起奉系将领一片哗然，认为郭松龄手太黑。 在向山海关进军时，郭松龄新组建了第五军，作为进攻的先头部队，以魏益三为军长。魏益三担任的炮兵司令，改由邹作华兼任。 在郭军向山海关方向开进时，张学良派了多架飞机在上空盘旋，不过并未投弹，主要是散发传单，传单的内容大意是指责郭松龄受张氏父子破格提拔，不思报答，却起了倒戈之心，郭部官兵“吃张家，穿张家”，不能到头来打张家云云。 守卫山海关的，是奉军张作相部，张作相见郭军势大，在交火一天后，下令撤往锦州、连山一线布防。 起兵之初的势如破竹，让郭松龄忽视了瓦解奉系的工作。奉军热河都统阚朝玺、师长汤玉麟、于琛澂等人，先后派代表联络郭松龄。 郭松龄态度冷淡，仅答应给阚朝玺总参议、汤玉麟、于琛澂参议的头衔，对其他要求，一概拒绝。不仅如此，郭松龄还派霁云军袭击阚朝玺部，并予以重创。 阚朝玺、汤玉麟、于琛澂见投郭无望，便继续留在奉系。郭松龄的这个决策，失误极大，阚朝玺有一个师外加一个混成旅，汤玉麟、于琛澂各有一个骑兵师，尤其是这两个骑兵师，在后续的作战中，对机动性不足的郭军，造成了很大的压力。 郭松龄派兵袭击阚朝玺，一个重要原因是，他在和冯玉祥、李景林的“三角联盟”中约定，直隶、热河归李景林，东北归郭松龄。 郭松龄的打算是，协助李景林击败阚朝玺后，让李部驻守热河，免除郭军后顾之忧，就可集中兵力向奉天进军。 不料，李景林派去打热河的部队，走了一半却回来了。原来，冯玉祥的国民军突然发难，向直隶进军。李景林受到国民军攻击后，一面指挥部队反击，一面向张作霖“输诚”。 焦头烂额的张作霖，大喜过望，当即接纳了李景林重返奉系的请求，并让山东军务督办张宗昌和李景林组成直鲁联军，共同对抗国民军。 与此同时，冯玉祥派大将宋哲元率部击溃阚朝玺，夺占了热河。消息传来，李景林大怒，认为郭松龄也参与了其中，为了报复，他下令将经天津运往郭部的七万套棉军衣扣押。 国民军与直鲁联军大战，导致无人护卫郭松龄的后方，他不得不让魏益三带着二万多人，布防于山海关一线，这就犯了分兵的大忌。 郭军在之后的作战中，虽攻占了连山防线，但因辽西遭遇了一场罕见大风雪，延缓了穿着单衣的郭军行军。此时，日方明里打着"不干涉"的幌子，背地里却与郭松龄接触，企图趁机取得过去没有得到的利益，但遭到郭松龄的严词拒绝。 从郭松龄处碰壁的日方，转而支持张作霖，将辽阳、奉天、抚顺、铁岭、开原、长春等14个铁路沿线重要城镇列为所谓的“非武装区”，不许郭军通过。 在诸多因素的影响下，郭军行军速度变缓，等郭松龄率部到巨流河时，手上兵力已减为四万余人，而对面的奉军超过六万，这还不包括正在来援的大批部队。 起兵之初声势很盛，逼得张作霖差点下野的郭松龄，最终兵败巨流河。
