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。 24日，张学良向其父洒泪叩头而别，急赴秦皇岛，企望劝说郭松龄罢兵言和。

26日，张学良在秦皇岛通过日人顾问仪峨与在滦州的郭松龄身边的日医守田福松电话联系，要求与郭面谈，遭郭松龄婉拒。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:

茂宸兄钧鉴：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:山东归岳维竣;直隶归冯玉祥;热河归李景林;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日正式发布讨伐令，命令张作相、张学良在连山一带迎战。