1925年，郭松龄率部冲垮了4万奉军据守的连山防线，直逼奉天后，奉系军阀首领张作霖为此召开了一次紧急会议，参会的有吴俊升、张作相、杨宇霆、王永江等人，张作霖率先开口提出如何处理郭松龄的问题，吴俊升说：“郭松龄非杀不可，追随郭松龄的将领也非杀不可!”，当时，战局胜负未定，散会后，张作相有意地留在后面，等吴俊升等人走后，张作相又回来了。张作霖感到十分奇怪，便开口问道：“辅忱，你有事吗?”张作相说：“郭松龄虽然反奉，但他手下都是汉卿的军队，也是您老的军队，都是家乡子弟，不该处理一大片，结下子孙仇!”


1925年11月22日，归国后不久的奉军将领郭松龄在滦州正式宣布起兵反奉，将所部改编为东北国民军，要求张作霖下野，当时郭松龄在宣布起兵反奉的同时，将不愿附和他的赵思臻、齐恩铭等奉军将领和军官全部囚禁了起来，还命九十团团长张廷枢去做其父张作相的思想工作，说服他与郭部合作。



张廷枢是张作相的次子，自幼喜好舞刀弄枪，深得张作相喜爱，除此之外，他与张学良感情深厚，从小玩到大，长大之后曾一同在东三省讲武堂学习过，因此他在接到郭松龄的命令后，不仅立即率部背叛郭军，还火速赶往锦州，将郭松龄在滦州举兵反奉的情况告知给了自己的父亲张作相。


张作相在得知这个情况后，便赶忙做出部署，命令麾下的奉军15师阻击郭松龄的叛军，不久，张作相的奉军15师在兴城、连山与郭松龄的军队发生了激战，结果，郭松龄的军队势如破竹，一举击溃了奉军15师，随即攻占了兴城、连山等地。



当时人在奉天大帅府的张作霖获悉这个消息后，十分惶恐，便做好了下野出逃的准备，好在他的心腹下属王永江对他进行了劝阻，主张利用外交手段挽回败局，随后，在王永江，杨宇霆等人的建议下，张作霖借助日军的势力和力量，准备与郭松龄展开决战。


决战前夕，张作霖将吴俊升、张作相、杨宇霆、王永江等奉系军政要员全部召集在一起，开了一次紧急军事会议，在会议上，张作霖问在场的人准备如何处理郭松龄的问题，吴俊生等人则主张将郭松龄以及跟着他一同举兵作乱的将领全部杀掉，张作相听后，心里五味杂陈，皱起了眉头，等到散会后，张作相没有离开，他单独找到张作霖，分析时局，晓以利害，提出建议，为张作霖所采纳，除将郭松龄处死以外，其余诸将皆得免。


随后，张作相率部配合吴俊生等奉军部队与郭松龄的叛军展开了决战和反击，并最终赢得了这场决战，战后，张作相亲自来到新民车站，对兵败被俘的郭部军官和将领进行了言语安抚，并表示被俘的郭部军官和将领的安全，由他出面保证和负责。