姜登选被害时，郭松龄正欲派部队东进奉天。前往奉天，必过山海关，驻守山海关的为张作相第五军团。第五军团是第二次直奉战争前才组建起来的吉林军，从兵员数量到素质、装备均不及郭军，郭军若一拥而上，解决起来没有什么问题。可是因缺乏机车，运输迟滞，郭军没法一道坐车，郭松龄只能命令主力部队乘车直趋奉天，而将对付吉林军的任务留给徒步前进的另一支部队。
郭松龄宣布作战计划后，将领们几乎众口一致地认为不妥。因为京奉铁路沿线和奉天附近，除了吉林军外并没有其他部队，郭军主力部队乘着火车通过山海关，吉林军不可能不发生怀疑，由此很可能破坏整个计划。他们主张应按部就班，由拟定步行的那支部队先行乘车，用以解决吉林军，然后大军再毫无阻碍地直趋奉天。
对将领们的建议，郭松龄坚决不同意，他的战术设置是突袭，即以迅雷不及掩雷之势，打张作霖一个措手不及，如果在山海关提前交战，张作霖必定得到风声，做好准备。
郭松龄急于进兵，但越急似乎事情越不顺。1925年11月23日当天，主力部队原定上午六点出发，到了十点才有车来，已经没法按方案行动。焦虑万分之际，正好有两个步兵团乘车由蚌埠到滦州，郭松龄就让手下大将魏益三率这两个团先行通过山海关占领一个阵地，以掩护其余部队通过。
几天前，张作相接张作霖电召，已回奉天开会，在山海关负责的是军团参谋处长王之佑、旅长李杜等人。魏益三所率两团虽然以回奉整训为名成功闯过山海关，但也已经引起了他们的注意，接着他们又得知有人找到军团部要求见大帅（指张作相），便急忙赶往军团部接待。
来人是一位身材高大、年逾半百的老校官。他面色苍白、惊魂未定，见到王之佑等人，就问：“你们都是大帅的近人吗？”王之佑等都和颜悦色地答道：“当然喽！要不是最亲近的人，怎能将重大军事托付我们呢。”老校官突然如见亲人般激动起来，含着眼泪说道：“郭鬼子反了。”说完便哽咽着痛哭起来。
王之佑忙把手帕掏给他，扶他坐下，说：“老大哥你擦擦泪，镇静镇静，把这件事好好想想，详细告诉我们。”良久，他才恢复平静：“师长临别时，就告诉我这句话。”
原来老校官是第五师师长赵恩臻的部下，随赵恩臻到滦州开会。赵恩臻和与会的另外三名师长皆张作霖的老部下，他们因不肯附和郭松龄而被当场解职。幸运的是，出于稳定军心等需要，郭松龄未当场对他们痛下杀手，只是让持枪卫兵押往天津，交李景林看管。
老校官这种级别的军官按规定不能进入会场，他看到自己的师长被押出来，且走在最后面，就赶紧跑上前去。赵恩臻看到他，回头低声说了一句：“你快去山海关见张辅师（指张作相），说郭鬼子反了。”再想问些其他情况，卫兵已上前将他驱开了。后来由天津开来一列去往山海关的客车，老校官就坐着客车赶来进行报告。
在老校官之后，紧接着李杜又接到情报，除证实老校官的报告确凿实外，还得知姜登选已被郭松龄所枪杀。众人由此判定郭松龄是真的反了，于是一面给张作相发出急电，一面下令驻山海关各部队紧急行动，将从西边开来的郭军第三、第四辆兵车全部截住并予以缴械。
却说魏益三在山海关后的万家屯车站等了一夜，不见后续部队开来，知道情况有变，遂就地在万家屯车站及其东北山地构筑工事。次日上午，王之佑、李杜即指挥部队向其发起攻击，结果将魏部一举击溃，两团人大部被缴械，仅魏益三带少数人逃脱。
突袭行动受挫后，郭军专门用来解决吉林军的部队尚未赶到，郭松龄即令主力部队大举出关。铁道线上，十余列军车一个接着一个，浩浩荡荡地向山海关开去。面对实力强大的郭军，王之佑、李杜等人自知若无坚固防御阵地作为依托，难以进行抵御，于是被迫主动撤出山海关，向绥中一线据守。