张作霖对段祺瑞始终抱有好感，他在直皖战争后，极力想利用皖系旧部来助战。1922年2月13日，段祺瑞在日本人的保护下，由北京化装后乘汽车逃出来，经过通州时，得到当地奉军的照顾，得以顺利进入天津日本租界。
段祺瑞也不甘心就这样失去往日的权力和荣耀。他想利用直奉之间的矛盾，帮助张作霖反对直系，以雪耻辱。他和张作霖很快地恢复了政治感情，暗中有合力倒直的计划。
张作霖对于段祺瑞的旧部张敬尧、吴光新等力量也广为联络。同时他的信使还经常出现在浙江督军卢永祥、上海护军使何丰林处，这两人都是皖系实力派人物。
张作霖还派人到桂林，联络孙中山，妄图利用孙中山的革命威望，做为讨伐直系的政治资本，酝酿组成孙中山、段祺瑞、张作霖的“反直三角同盟”。
孙中山对张作霖的看法是：“列强仍在政治上、财政上支持一些土皇帝和军阀，其中一个是过去的土匪头子，叫张作霖。他名义上是满洲军队的统帅和督军，但实际上是北京政府所听命的主子。”
孙中山在广东受到西南军阀的阻挠，也需要与北方力量联合起来，反对主要的敌人。他说：“我们要分化北洋军阀，利用直系和皖系的利害冲突，联络段祺瑞，特别是关外实力派张作霖，三方合作声讨曹吴”。
张作霖在1922年2月12日派曾任奉天省议会副议长、当时任吉林第四混成旅旅长的李梦庚前往广东接洽受到孙中山热烈欢迎。
1922年3月上旬，孙中山派伍朝枢到奉天报聘，同行的还有广东省长朱庆澜、广州国会议长吴景濂等人，他们受到了张作霖的隆重接待。双方会谈时，张作霖对孙中山推崇备至，建议组成“三角反直联盟”，推倒直系，然后召开南北统一会议，恢复旧国会，选举孙中山为大总统，段祺瑞为副总统。
张作霖还积极备战，他派人四处招兵买马。他不但在东北有招兵的旗帜，而且派人赴通州招兵，诱骗华北青年入伍。当时招兵办法十分简单，派出一帮班长、文书等人，打着一面“招兵”的白旗，在要路关口，繁华场所，酒饭茶肆到处走动，只要说愿意当兵，别的啥也不问，跟着一走，到营房便算入伍，每月拿四块二角军饷，有脑袋就顶一个。这样，没用多长时间，张作霖就增加了5万人的新兵。
当时，张作霖心里盘算要把军队扩充到30万人，其中以20万人进关作战，以十万人留守后方，决心与直系一块雌雄。
曹锟面对与张作霖的尖锐矛盾，不得不硬着头皮迎战。他考虑到直皖战争刚结束，如果马上对奉系用兵，恐怕没有取胜的希望。因此，他暂时并不急于交战，先维持一段时间的双方均势，待自己部队养精蓄锐后，再作计较。
3月10日，张作霖的老帅府张灯结彩，宾客如云。原来这天是张作霖举行47岁生日宴会。曹锟派四弟曹锐以“祝寿”为名，到奉天去做说客。
酒席间，张作霖和曹锐有说有笑，等曹锐一提：“大帅对当前时局有何打算？”时，张作霖就环顾左右，喝骂道：“都死哪去了，还不快给客人倒酒。”然后又笑着对席上众人说：“来来来，今天不谈公事，不谈公事。”
曹锐见张作霖有意回避谈政局，觉得满肚子话都没机会说，因而在酒宴后，连忙去找张作霖的心腹孙烈臣摸底。孙烈臣可不回避，他开门见山地说：“咱们大帅只是想请教四爷一件事，究竟是部下亲呢？还是亲戚亲？”
孙烈臣代表张作霖说的这番话，意思是我们奉系主要跟吴佩孚过不去，与曹锟无关。曹锐听了这句话好像见了一线希望之光，他忙不迭地指天誓日地表示：“我们曹家兄弟绝对不会纵容部下干出对不起亲戚的事情来。”
张作霖得知曹锐有这样的表示后，得寸进尺，马上狮子大开口，向直系提条件。（一）吴佩孚专任两湖巡阅使，不得兼任直鲁豫巡阅副使；（二）直军退出京汉线北段，京津地方划归奉军驻防；（三）梁士诒复职。
曹锐回去后将此向曹锟汇报，曹锟终于醒悟过来，明白张作霖已下了开战的决心了，自己如不准备交战，恐怕自己现有的地位也保不住了。他马上在保定召开直系军官会议。听了张作霖提的三个条件，军官们都十分愤慨，认为张作霖欺人太甚，纷纷表示宁愿一战也不能接受这些丢失脸面的条件。
为了表明自己对张作霖的强硬态度，同时给吴佩孚撑腰打气，曹锟当即向秘书口授一份电报，拍发给吴佩孚，电文中说：“你就是我，我就是你。亲戚虽亲，不如自己亲。你要怎样办，我就怎样办。”秘书请改成文言发报，曹锟说：“不必，速电发。”曹锟终于改变了对张作霖的软弱态度。
正当张作霖四处招兵买马，奉军在关外演习不断之时，吴佩孚也在着手于解除后顾之忧和速筹军费。为集中全力对付奉军，吴佩孚在湖南与赵恒惕达成互不相犯之约；在四川他唆使熊克武和刘湘相争，使他们无暇北顾；在山东他用25万重金贿赂督军田中玉，从而得到“中立”的保证；在浙江，他极力拉拢卢永祥，分化皖奉的反直同盟。
为筹划军费，吴佩孚以两湖巡阅使的名义，训令湖北盐务稽核所截留全部盐税充军饷；他还派出军队包围武汉中国银行和交通银行，强行提取巨款280万元，充作军饷费用。他还训令湖北烟酒署将全省烟酒税作为抵押，向银行借到60万元充作军饷。吴佩孚还下令截留河东盐税21万元作军饷，并几次密电湖北督军萧耀南想方设法速筹军费，送往洛阳。
4月3日，吴佩孚也摆上了庆祝自己四十九岁华诞的宴会。直系在十一个省的五百余名大小头目云集洛阳，商讨对奉军作战计划。会上，这些大大小小的头且们发出了对奉作战到底和拒奉愿归吴大帅指挥的叫喊。
会后，吴佩孚开始扣留京汉线上的车辆，用来调动一切可以调动的军队。他下令将自己直辖的第三师由宜昌北调，王承斌的第二十三师调往保定，张福来的第二十四师调往郑州，萧耀南的第二十五师由湖北北上，冯玉祥的第十一师来洛阳应援。
4月9日，曹锟干脆授予吴佩孚军事指挥全权，并声称：“本人亦完全听令。”
这时的吴佩孚志在必得，但表面上他却装扮成一个被迫应战的弱者。他向大总统徐世昌表白说：“奉军入关，逼人大甚，佩孚为大局计不得不有所准备。”既而又煞有其事地公布直系军官会议的决定：“放弃天津，固守保定、郑州，衅不我开，取攻势防御。”一副可怜兮兮的样子。
可是，在暗中他却磨刀霍霍，秣马厉兵，加紧调兵筹款。他在洛阳甚至把十到十五岁的军人子弟编成少年军一团，充作后援。他还部署津浦线上撤下的直军，迅速分布于京汉铁路的长辛店、保定、石家庄、郑州一带，并强行提取京汉铁路收入款项328万元充作军事费用。
第一次直奉大战
第一次直奉战争于1922年4月27日爆发。
奉军从4月10日起，开始调动部队。原在关内的奉军有一师三混成旅，随后张作相的第二十七师、张作诗的第二十八师第五十六旅，张学良、蔡平本、郭松龄的第三、四、八三个混成旅，李景林、阚朝玺的第七、一两个混成旅，迄4月20日分八批陆续入关，南起马厂，北抵长辛店，连营百里，配备大炮150门、机关枪200挺，分三路大军部署在京汉路、津浦路和京奉路上。奉军改称镇威军，总司令张作霖、副总司令孙烈臣（前期未参加作战指挥，留在奉天代张作霖坐镇），总参谋长杨宇霆，总司令部设在军粮城。
4月28日，张作霖抵达军粮城，和杨宇霆一起研究前线作战部署情况，展开地图，发现部队部署有误。一是战线过长，三路纵队进行，成了一条长龙，指挥既不灵活，又随时可能被直军突破；二是总司令部距前线太远。发号司令，及时掌握情况不方便，于是张作霖下达紧急命令。总司令部改在落垡，修改作战方案，战斗序列改为东、西两路。西路以张景惠为总司令，司令部设在长辛店，下辖三个梯队：第一梯队由张景惠兼司令，辖张景惠的第一师、陈锡武的察哈尔骑兵第一旅；第二梯队由邹芬任司令，司令部设在西苑，辖邹芬的第十六师、鲍德山的第六混成旅；第三梯队由郑殿升任司令，司令部设在通县，辖郑殿升的第二混成旅、牛永福的第九混成旅，赵恩臻的第十混成旅。
东路以张作相为总司令，司令部同总司令部一起设在落岱。下辖三个梯队：第一梯队由张作相兼司令，辖张作相的第二十七师、张作涛的第二十八师第五十六旅，出廊坊，奔武清。第二梯队由张学良任司令，辖张学良的第三混成旅、蔡平本的第四混成旅、郭松龄的第八混成旅，由杨柳青出发，趋霸县，向保定。第三梯队由李景林任司令，辖李景林的第七混成旅、阚朝玺的第一混成旅，由马厂奔大城。另外，有许兰洲的骑兵兵团在东路第三梯队的左翼，活动于大城、青县之间，总兵力12．5万余人。
西路战线：直奉双方都配有重兵。4月27日，直军张福来的第二十四师、董政国的第十三混成旅向奉军发起全面进攻。奉军在长辛店配有重炮21门，该军发挥大炮威力，四个钟头发射一万余发，直军伤亡累累。孙岳率第十五混成旅绕长辛店右侧，向奉军发动猛攻。直军第二十四师、第十三混成旅从正面与奉军展开冲锋。张景惠、邹芬挥师向东北方向退走，直军付出惨重代价，攻下长辛店，奉军伤亡1000余人。张作霖、杨宇霆料到张景惠斗不过吴佩孚，派汲金纯挑选二十八师精锐部队3500人赶赴长辛店接应，奉军第一师、第十六师又返回向长辛店猛冲，直军董政国、孙岳率部刚进长辛店，还未部署防务，遇到奉军反攻，直军败退，29日拂晓，奉军将直军赶出长辛店，直杀到琉璃河。
两军又在琉璃河展开大战。打了半个小时，奉军忽然撤退，董政国、孙岳率部队过河追击，奉军在窦店以北，设好埋伏，诱敌深入，奉军又返身厮杀，直军惨败，逃回窦店。这时，吴佩孚派出的一个团在大灰厂附近作疑兵，被奉军总司令获悉，告知张景惠注意，不可急躁轻进。张景惠一时难以决断，对琉璃河直军的攻势，动作稍一迟缓，直军又乘隙反攻，张景惠判断错误，怕直军两面夹攻，首尾不能兼顾，于是下令再退，退至良乡，直军继续穷追猛攻，奉军又退到长辛店。张作霖获悉战况，下令迅速集结北京以西的兵力，务必把直军反攻压下去。张景惠率部队与直军厮杀，激战一昼夜，奉军增援的第二、九两个旅、察哈尔骑兵旅奋勇冲杀，直军众寡悬殊，又退到良乡以南。
30日清晨，直军董政国、孙岳率部又发动攻势。在窦店、黄村之间打了四个多小时，到中午，奉军在齐村摆下地雷战，前线奉军突然向齐村方向退去，直军不知是计，直军紧追。正在这时，吴佩孚命令停止进攻，回扑南岗洼，直军避免了伤亡。直军在攻打南岗洼之际，奋力冲锋，奉军大败。直军冲过南岗洼，占领了长辛店，并一直把奉军追到芦沟桥，在芦沟桥头，奉军第十六师师长邹芬身受重伤，第二旅旅长梁朝栋中弹牺牲。第二旅官兵愤于旅长牺牲，扼守桥北，誓死不退，在两军对峙之际，张作霖又派齐恩铭的第五混成旅和一支精锐骑兵增援，直军又转胜为败，直军100余官兵被奉军包围缴械。这时，吴佩孚派一个团往攻长辛店以北的三家店，袭击奉军的军火库，张作霖闻讯急令在丰台的奉军二十七师火速驰援。吴把奉军主力吸引到三家店，使直军有了喘息之机。此刻，直军利用暂时小胜，吹嘘自己胜利，发布号外，说北京政府已将张作霖免职，派张锡銮为东三省巡阅使，冯德麟为奉天省督军，以惑乱奉军军心。
直奉两军在西路战线对峙两、三天，奉军每天使用大炮猛轰直军前线阵地。5月3日晚，吴佩孚料到奉军炮火消耗殆尽，乃以大部队猛攻正面奉军，另派精兵数千绕至奉军后方。直军又派出两架飞机在长辛店奉军指挥部投下几枚炸弹。张景惠十分害怕，带着几个卫兵，飞奔丰台而去。5月4日，长辛店和芦沟桥的奉军，被直军包围。直军孙岳的第十三旅又袭击奉军背后，使奉军腹背受敌。在这紧要关头，奉军第十六师反戈，身受重伤的师长邹芬投降直军。5月5日，张锡元的中央第四混成旅由潼关赶来，日昼兼程，前来增援直军，加入战斗，直冲到丰台，长辛店和芦沟桥先后落入直军手中。奉军在长辛店大败，是因奉军第十六师反戈，该师原是冯国璋的旧部，师长王廷桢，被奉系赶下台，改派邹芬继任。十六师本属直系，不愿和直军打仗，故而在前线反戈。张景惠逃回北京，他知道对奉军失败负有重大责任，不敢回奉天，战争结束仍寓居北京。
东路战线：4月27日拂晓，直军张国熔的第二十六师向静海的奉军李景林的第七混成旅发起进攻，被奉军打退，张国熔回师大城，继续与奉军交战。29日，张作相率部来攻，张国熔率部西撤任邱，大城被奉军占领，直军遗尸400余具。李景林率部追击直军，一营骑兵误陷地雷阵。张作霖接此教训，命令奉军追击直军要半守半追，以免中计。张国熔率部退入任邱，协同城内直军加强城防。任邱是保定的屏障，吴佩孚担心奉军直扑保定，命令王承斌的第二十三师增援任邱，奉军张作相、李景林部队未能攻克任邱退去。
4月30日，张作相率部击败直军彭寿莘的第十四旅，占领牛驼镇，与鲍德山第十六混成旅攻克的固安，互为犄角。张学良率领第三、四两个混成旅，由静海北上独流，猛攻直军重要据点霸县。5月1日晨，吴佩孚率部攻克固安，张作相调集大批援军，向固安猛扑，用重炮轰击固安城内，直军弃城而走，奉军再克固安。同日，张学良率部攻克霸县，并增援部队加强固安防务。
5月2日，直军第六旅、第四十五旅向固安和霸县之间挺进。张学良、郭松龄率第三、八两个混成旅与直军展开激战，直军占领慈茶埠，张学良调两个旅增援反攻，直军渐呈不支，直军为解慈茶埠之围，急调第三师的十二旅，往攻永清。又命张锡元的第四旅、李鸣钟的第二十一旅赴永清和慈茶埠之间，截堵奉军援救永清。张学良获知永清告急，派出1200名敢死队驰援永清，中途被李鸣钟、张锡元两个旅消灭。张学良、郭松龄深恐身陷重围，于是挥师便退。直军在后追击，由慈茶埠追到津西要地胜芳，胜芳落入直军之手。5月3日，直军继续追赶张学良部队，该部队一路且战且走，途中，张学良受伤，直奔落垡奉军总司令部而去，直军乘胜攻下固安。
奉军总司令部附近廊坊、后奕一带发现直军，张作相率第二十七、二十八两师急驰来援，两军厮杀，直军人困马乏，退却而走。此刻吴佩孚赶来前线督战，被奉军发现，向吴佩孚所在阵地连续发炮，猛烈轰击，吴翻身下马，吴的副官被炸死，吴将计就计，买口棺材，诡称阵亡。奉军报告张作霖，初不相信，又接侦探密报才信以为真，正式发布新闻，闹出笑话。
