1925年底发生了郭松龄反奉倒戈事件，虽然持续的时间很短只有一个月左右，但对于奉军争霸天下的部署无疑是一种致命的打击，可以说奉系从此错失“王天下”的机会。无论于公于私张作霖都不能咽下这口气。所以即便郭松龄夫妇已经被处决，但当初给郭松龄许以承诺的国民军（原本是国民军、李景林、郭松龄三家一起反奉，但结果是郭动手反奉，国民军偷袭李景林部，说来说去就是奉系内乱，唯有国民军占便宜）也别想占了便宜不吃亏，于是张作霖立即联系了刚被奉军大败的直军首领吴佩孚，联合起来要讨伐国民军。奉军背靠东三省的人口、财政支持，发动反对国民军的战争，结果奉军大胜，国民军首领通电下野。经此一战，奉军不但重新夺回了热河、察哈尔、直隶等地盘，好重新控制了北洋政府，可以说此时的奉系实力不但有东三省，还囊括了大部分的华北，风头一时无两。

与此同时，南方的国民政府已经开始北伐，且战力强横，短时间内就攻下两湖地区，占领了武昌三镇，并对直系吴佩孚的主力给与了毁灭性打击，从此吴佩孚退出争霸行列；随后又对孙传芳所控制的江浙一带开始猛攻，战果喜人，孙传芳部被打的溃不成军。这个时候张作霖也察觉了这个南方的革命党不好对付，于是再次联手吴佩孚、孙传芳、阎锡山等人，重新组成了北洋系的安国军政府，靠着奉系的强大实力，张作霖当上了安国军总司令，组织北洋系军队与北伐军对抗。

但北伐军的胜利是大势所趋，因为有着明确的政治目标和口号，比之北洋军阀的混战，国民革命军战意高昂、意志顽强，加之政治引导明确，所以在不到一年的时间内就取得了显著战果，到了1927年3月下旬，吴佩孚的直军所剩无几，孙传芳的五省联军不但地盘没了，军队更是烟消云散，所谓的安国军政府就剩下奉军和阎锡山的晋军，而阎锡山又随时准备举起青天白日旗，所以当初的北洋政府真的就剩下奉系独大，因为就剩下它一家了。但即便是在如此不利的情况下，张作霖对于地盘始终是心心念念，于是在盟友溃败的情况下，张作霖迅速指挥奉军南下，接管了盟友手中的地盘，所以在盟友危难的情况下奉系的实力得到空前扩张，奉系控制下的区域不但有原来的东三省，还包括察哈尔、热河、直隶、山东、河南、江苏和安徽北部地区、以及当时的京城和天津，可以说此时的奉军控制了半壁江山。

但此时北伐军捷报频传，安国军也不过昙花一现，即将开始走下坡路。

考虑到奉系的实力，以及国民革命军自身的实力和兵力的限制，北伐军到达山东之后其实已经快到极限，因此蒋介石也向张作霖提出了和谈的意思，但要求张作霖改变政治主张，从此信奉三民主义且要回东北。奉系经过研究后，终究还是觉得自己能和国民革命军碰一碰、打一打。于是在1927年6月18日，张作霖就任中华民国陆海军大元帅，并发布组织令：大元帅即国家元首，名义上成为当时的北洋政府元首。

但奉军确实高看了自己，在河南、山东等地与北伐军接触后就节节败退，到了后来甚至是败无可败还能败，奉系之前占领的地盘又迅速丢失。

到1928年6月，张作霖眼见奉军再无可能对抗北伐军，于是通电全国，奉军退回东北。

按照张作霖的想法，奉军虽然一时失去了角逐天下的机会，但只要紧守山海关，保住东三省的奉军基业，将来还有机会图谋天下的。但奈何天不遂人愿，由于张作霖主政东三省和北洋政府期间对日本是利用居多，对于日本提出的各种侵占中国权益的事项则是又拖又拒的，终于让日本关东军的某些军官的不满到了极限，于是在1928年6月4日，张作霖乘坐专列返回奉天的途中，在日本控制的铁路区段——皇姑屯附近时，引发提前埋置的大量炸药，一代枭雄，奉军头领张作霖当场重伤，最终伤重而亡，奉军从此进入张少帅时代。