郭松龄是个有民主主义思想的爱国军人，对张作霖不断对关内用兵，不以为然。郭松龄认为：“欲谋东三省之根本改造，非先推倒恶军阀不可，余拟回奉，投身奉天军阀巢穴，谋取兵权，潜蓄势力，以图根本改造。” （注：李坚白：《东北国民军总司令郭松龄事略》，自刊稿，第4—5页。）

在讲武堂，郭松龄见张学良聪明进取，是棵好苗子，遂常向他宣传“练精兵，御外侮”等爱国思想，并传授数学、物理等炮兵所需要的知识。郭性格沉稳寡言，不事应酬，待人谦和，谙于军事，常着士兵服装在练兵场上身先士卒，深受张学良称许。张学良虽然年轻，却知人善任，视郭为不可多得的军事人才。两人迅速发展成亦师亦友的密切关系。

张作霖升任蒙疆经略使后，为征蒙所需，奉军扩编为十个旅，张学良的卫队旅改编为奉天陆军混成第三旅，郭松龄因吉林剿匪有功，被提升为奉军混成第八旅旅长。三、八两旅组成联合司令部，合署办公。此后，两人经常睡一铺炕，在一间屋办公，张学良放手让郭松龄整训部队，凡行政管理、训练、人事任免都由郭松龄负责。张学良常对人说：“我就是茂宸，茂宸就是我。”他自己只是注意调整郭与张作霖之间关系。共同指挥，共同作战，直到郭松龄反奉。

第二次直奉战争后，张作霖与段祺瑞控制了北京中央政府。这时的张作霖，除占有东三省、热河、绥远、察哈尔外，又控制了山东、河北、江苏、安徽，直至上海等长江中下游一带，成为国内势力最大的军阀。张作霖为进一步武力统一中国，准备“大封诸侯”。张学良建议任郭为安徽督办，张作霖已同意，郭得知后，提出要求说：“南方人心怀叵测，必须带二师重兵，方可足资震慑！”杨宇霆反对说：“如果我去，则不带一兵一卒，只凭政治手腕，不但苏皖二省可保无虞，并在半年之内，可使长江中下游各省来服我东北。”张作霖担心督办带重兵上任，必引起南方怀疑，恐激成速变，旋以段祺瑞政府名义任命杨宇霆、李景林、张宗昌和姜登选为江苏、直隶、山东和安徽督办。

1925年秋，受张作霖排挤的冯玉祥与孙传芳联合反奉。张作霖准备进攻冯玉祥国民军，郭松龄因受杨宇霆排挤而失去安徽督办一职，心怀不满，不愿去打冯玉祥。10月，郭去日本观秋操，正赶上冯玉祥的部下韩复榘也在日本观操，郭向韩表示，张作霖“若是打国民军，我就打他”。郭松龄在奉系集团中是一位具有民主思想的新派人物，他一方面反对军阀内战，主张改革政治，“精兵强卒，保卫桑梓，开发东北，不事内争，抵御外侮”。多次向张学良表示，不能再为少数人的利益，打仗争地盘，这一主张深得张学良赞许。另一方面，郭松龄第二次返奉后，就有夺取奉军、改造东北的雄心。他曾向刘鸣九表示要弃军从政，竞选参议员，然后竞选总统，期望做一个善于治国的领袖，名垂千古。（注：刘鸣九：《张学良和他的副手郭松龄》。）“五卅”惨案后，李大钊曾派人到奉天，策动郭松龄反奉（注：刘鸣九：《张学良和他的副手郭松龄》。）。郭松龄回国后，即与冯玉祥、李景林联络，结成反奉联盟。郭、冯还正式签订了密约。（注：据高兴亚所著《国民革命史稿》所载，密约写明：“甲（冯玉祥）乙（郭松龄）系同志结合，为达到左列革命目的，公订条约如下：一、排除军阀专横，永远消灭战祸。二、实行民主政治，改善劳工生活与待遇。三、实行强迫普及教育。四、开发边境，保存国土。冯玉祥签字日期为，民国十四年十一月二十日，郭松龄签字时间为民国十四年十一月二十二日。见沈述：《郭松龄反奉始末》。）密约中议定冯玉祥据西北，直隶（今河北）归李景林，郭松龄管东三省及内蒙古，冯、李共同支持郭反奉。