置国家民族利益于不顾，满口答应日本人的侵略要求。最后，和旅顺日本关东军司令官派来的日本军官代表，签订了一个密约。密约的内容，主要是承认日本人在满洲享有土地商借权和杂居权；在东边道、洮昌道等重要城镇，设置日本领事馆等。交换条件是，日本关东军答应对郭松龄发出警告，警告郭军不得进入满铁沿线２０里内，也不得在此一地区内落下一枚炮弹。并在必要时，日本关东军可出兵保护张作霖和担当维持奉天省城的治安。此外，日方还答应满铁火车不载运郭军部队，并在满铁附属地内和日本租界内，为张作霖等要人提供避难场所，等等①。
  与此同时，１２月７日，日本加藤高明首相、币原外相与宇垣陆相等，举行紧急会议。一致决定：命令白川关东军司令官对张、郭两军“速施警告，将驻屯军队，做适宜之配置”。
  １２月８日，关东军司令官即向张、郭发出警告：“故帝国附属地无论矣，即在附近因发生战斗及争乱，有危害或毁损帝国重大利益之时，在军人之职责上，当然不能漠视。”这个警告貌似对待双方的，实际是对着郭军的。因为只有郭军才想要穿过满铁附属地，进攻沈阳。
  这个警告给张作霖吃了一颗定心丸。当时在中国各地视察的前奉天总领事船津辰一郎即向其上级报告说：“殆系此警告之结果，使彼获得确保最后安全之希望。”这个警告，使张作霖得以绝处逢生。
  日本此时还是幻想通过威逼利诱的外交手段，达到不战而屈人之兵的目的。据郭松龄的副官赵云飞的回忆，关东军曾派浦大佐到沟帮子郭军总司令部，会见郭松龄。他十分露骨地提出：“阁下就要进入沈阳，首先必须承认帝国在满蒙的特殊权利……维护日本在东北三省的投资利益，遵守张作霖与日本缔结的密约。”“割让金、复、海、盖……并称张作霖已经签字了。”接着又诱之以利：“如果阁下能够答应这些条件，日本帝国即予贵军以便利。”
  对此，郭松龄断然给以回绝：“此次敝军班师回奉，这是中国内政，希望贵国不要干涉！”又说：“我不懂什么是日本的特殊权利。”
  日本看到对郭松龄拉拢威逼都不起作用，他们便决定武力干涉。
  １２月１４日，马忠诚旅准备攻入营口市区时，遭到日本守备队的强硬阻挠。并向郭军发出警告：不准郭军进入南满铁路附属地３０基罗米突以内，不得沿辽河作战。
  １２月１５日，日本内阁召开紧急会议。会议决定对中国进行武力干涉，出兵东北。
  同日。白川关东军司令长官向张、郭发出第二次警告。声称：“日本军对由南满铁路附属地两侧及由该路终末点起自二十华里以内之直接战斗行为，及其对附属地有演乱治安之虞之军事行动，一概禁止之。”
  关东军在发出警告的同时，又将大石桥、辽阳、奉天、抚顺、铁岭、开原、长春等１４个满铁沿线重要中心地点，划为“禁止武装部队进入区域”。这样，郭军就无法进入奉天了。
  此后，日本侵略军频繁调动，大批进入奉天一带。日本陆军省又从国内和朝鲜调遣两个师团的兵力进入奉天。凡日本侵略军所到之处，都遍插旗帜，以示郭军不得介入，阻止郭军攻进奉天省城。当时，日本在南满部署兵力达到４万人。
  郭松龄在答复日本的第二次警告时说：“虽在限制地带，倘或被人阻止进行，即‘日军亦不惜击之’等语。”不惧恐吓，态度强硬。
  双方经过准备，巨流河之战终于打响。
  １２月２１日夜，郭松龄下达总攻击令，向巨流河东岸奉军阵地发动全线进攻。奉军总兵力倍于郭军，且有优势的骑兵。炮兵稍逊于郭军，但也做了相应的补充。据时任奉军炮兵司令部参谋长的廖安邦回忆：“同年郭松龄反奉，奉天处在危机中的时候，炮兵十四团却成为张作霖炮兵的主力：以该团为基干，又将原在步兵部队中的炮兵人员全部调回使用，在巨流河东岸布置炮兵阵地。张作霖命令将兵工厂所有大小口径的炮都运出来使用。用帅府的大骡车载运到阵地上来，每门炮给炮弹三百发，射完为止。”同时，张作霖又雇佣了日本人当炮兵。“这些日本人约有二百多人，是张作霖的日本顾问荒木贞夫在奉天日本车站找来的一些退伍军人。”①日本军方还接济张作霖大批军械、弹药，足够奉军一二个月之用。
  １２月２３日天未明，吴俊升率领两师骑兵偷袭了郭军的后方重地白旗堡，焚毁了郭军的粮秣、枪械和弹药，使郭军蒙受重大损失。
  １２月２４日，郭军失败。日本的武装干涉，是郭松龄失败的决定因素。
  夫妇殉难
  １２月２４日晨，郭松龄紧急召集身边的高级将领开会，宣布他拟率一部突围。委托霁云军长收容余部，向沟帮子方向转移。郭松龄部署完毕，听从部下劝告，随即离去。邹作华见郭松龄已出走，便以总部参谋长的身份，以东北国民军总司令部的名义，命令各军停止攻击。并急电张作霖，报告郭松龄已经出走。同时，给张学良打电话，“请军团长放心”。战斗旋即停止。
  ２４日早，郭松龄率一连二百余名卫队士兵出走。同行的还有他的夫人韩淑秀、秘书处长饶汉祥、政务处长林长民等。临行前，韩淑秀曾劝郭松龄带卫队乘阿拉伯快马先行。郭松龄感念夫妻恩义，又有饶汉祥等文人不会骑马，不能弃之不顾，遂决定一起逃走。他们开始准备向山海关方向退逃，但由于奉军骑兵在那里拦截，只得临时改变方向，向营口退去。他们由柳河乘坐两辆东北骡马大车，后有卫队，行动迟缓，目标很大。
  据当时任东北骑兵穆春师上校参谋处长的萧兆麟回忆，郭松龄被捕的经过是这样的。
  吴俊升所指挥的东北骑兵军两个师，即穆春师和万福麟师，在铁路以南新民、辽中一带活动。穆春师有两个旅，骑兵第一旅旅长徐永和骑兵第七旅旅长王永清率领骑兵部队，在郭军后方游弋，奉命围剿郭军败兵，并追击败逃的郭松龄。１２月２４日，第七旅第二十五团郭宝山部走错了路，指向小苏家屯方向。他们发现了敌情，遂向郭松龄卫队进攻。卫队没有重武器，在迫击炮的轰击下，不得不缴械投降。林长民当场死亡。饶汉祥逃走了。郭松龄夫妇藏到一个地窖里。
  二十五团的骑兵见到两辆大车，翻出一个行李里有带上将肩章的军服，判定这是郭松龄的东西，知道他不会走远。这时骑兵第七旅旅长王永清也到了。他以为郭松龄已经逃走了，即派郭宝山一个团去追击郭松龄，自己则在小苏家屯休息。不一会儿，从一个村妇的口中得知，她家后院萝卜窖里藏了两个人，一男一女。王永清即带几个卫士去搜萝卜窖。郭松龄一看藏不住了，就上来了。王永清看到郭松龄夫妇，就上前给郭松龄敬了一个军礼：“军长请到房子里坐吧。”郭说：“好，走吧。”
  后来师长穆春也到了。经过研究，决定把郭松龄夫妇带到老达房休息。随即穆春就向张作霖打电话，报告情况。萧兆麟在场听着。接通后，还没等穆春开口，张作霖就说：“你是穆春吗？不行就拉倒吧。”穆春说：“报告大帅，郭松龄夫妇已经叫沐恩把他抓到了，现在老达房押着呢。”张作霖问：“真的吗？”穆春说：“真的，沐恩不敢说谎。请大帅命令怎样处理？”张作霖说：“我可不要活的呀！好啦，等一会儿再说吧。”一小时左右，张作霖来电话：“你是穆春吗？你把郭松龄枪毙了没有？”穆春说：“没有，等候大帅命令。”张作霖说：“没毙就不用毙了。你把他的脚腕跟割了，我明天派人去接。你们这次的赏额是二十万哪，派人来领吧。”
  １２月２５日早８时，张作霖的上校副官高金山带着卫队，乘着５辆汽车和１辆小汽车，来到老达房。高金山问穆春：“大哥，夜里没事吧？”穆春说：“我们这里有这么多队伍还能出什么事，大帅说怎么办？”高金山说：“早晨出来的时候，还说要活的呢，把他带到沈阳去审问；等到我们路过辽中县时，接到大帅一份电报，说是不要活的。大哥你看怎么办好？”穆春说：“你们既来了，我把郭松龄夫妇交给你们，你们愿怎么办就怎么办。”高金山说：“那也好，我看这么办：你交给我们之后，把他带出老达房三四里地，在辽河沿上把他枪毙了。我们再带尸首回沈阳，你看好不好？就这样办吧！可是你们问了口供没有？”穆春说：“我们没问，兄弟你现在问问他好了。”高金山说：“好，我去问问，你们赶紧准备交差吧。”
  这时郭松龄夫妇正在吃早饭。给他们做的大米饭，炒了四个菜。郭松龄听到外边汽车响，知道是沈阳来人了，吃了半碗饭就不吃了。少时，高金山进屋来到郭松龄面前。郭松龄夫妇在炕上坐着，萧兆麟和高金山在地下站着。高金山问：“军长这次反奉的理由是什么？”
  郭松龄说：“我反对为少数人想当督军而带兵进关打仗，致使东北人民受到穷困，奉票毛荒，给东北人民增加了严重的负担，东北三省，地面辽阔，物产丰盛。如果不进关打仗，好好建设，是立国有余。而宇帅不事建设，穷兵黩武，以东北的民脂民膏作孤注一掷，进关打仗，争夺地盘，为少数人利益连年作战。我曾一再反对，而张不听，反遭一场辱骂。因此，带兵退回东北，请张下野，不再进关，而共同建设东北。”①
  这是郭松龄在生命的最后时刻，沉着冷静地阐述了自己举兵反奉的理由。
  高金山说：“好了，请军长准备回沈阳吧。”高金山即退出，郭松龄知道这是最后时刻了。他由炕上下来，要纸笔。萧兆麟给找来一张毛头纸，将笔砚拿了过来，搬把椅子，郭松龄坐在柜子旁边，写道：“汉卿弟：兄夫妇愿速死，请按左项办理：（一）兄为国为民而战，主倡一切，勿罪部下；（二）兄历年所经营之动产和不动产，请由鲁（鲁穆庭）、沈（沈振荣）、张（张振鹭）三位军需官核清，除还债外，尽数捐同泽同学；（三）……”刚写到“三”字，高金山就不让写了。郭松龄也不想写了。萧兆麟把郭松龄写的那张纸交给了穆春。穆春到沈阳交给了张学良。
  这边，在２５日午前１０时，在辽河岸边枪杀了郭松龄夫妇。郭松龄临刑时说道：“吾倡大义，不济，死固分也。”韩淑秀说道：“夫为国死，吾为夫死，吾夫妇可以无憾矣！”当年郭松龄４２岁，韩淑秀３４岁。然后，把他们的尸体装在车上，带回沈阳。郭松龄夫妇的尸体在小河沿暴尸三天，任人观看。
  另据当时东北骑兵第十四师中校参谋兼作战科长的房书溪回忆，郭松龄在老达房曾同他作了一次昼夜长谈。房书溪曾是郭松龄任讲武堂教官时的学生，称郭松龄为老师。穆春说：“你们是师徒，你带卫队连负责看着他，借此问他点口供。”房书溪问他这次倒戈是什么动机。
  郭松龄平静地说：“原因很多，主要就是为杨宇霆一人，我对张氏父子并无嫌隙。去年二次奉直战成功后，我对大帅上了多次建议，我们决不要进关争夺地盘。东三省地上地下，物资丰富，取之不尽，用之不竭。日本的田中义一继承伊藤博文的大陆政策，矛头是对着东三省的。朝鲜、旅大就是进攻东北的根据地。我们全部力量进关，日本一旦发难，东北三省非我所有矣！那时我们必然弄成进退维谷的局面。当时大帅颇首肯吾言。过了两天，我又去见大帅，他对我说：杨总参议不同意你的建议，他的见解比你高。我们打下关里的地盘，绝不能让别人享受，终归我们派人，四个督办，一个都统。”
  郭松龄又接着说：“这次和关里打仗，都是杨宇霆的主谋。因为他掌握着东三省兵工厂，十几年来未交过一次账。自己出不来多少武器，全靠向外国去买枪炮，一动即几百万，内中有百分之三十的回扣，尽入杨的私囊。这回上江苏去当督办，少帅先商量叫我去，我不干，才叫杨去的。不到一个月就送上了两三个师，跑回来了。姜登选去接安徽督办，同样狼狈逃回。李景林、张宗昌督直督鲁，到任就刮地皮，并把奉天的力量带走不少，弄得关内人民提起奉军就头疼，孰得孰失呢？我这次主要是清君侧，对张氏父子仍然是尊重的。事已至此，也不必讲了。”
  接着郭松龄又讲了一件拒绝日本利诱的事：“在天津，日本大使去见我，要帮助我进奉天。主要条件是沿南满路再划几处租界地，并让与吉会路的路