齐卢之战爆发前，卢永祥曾派其子卢小嘉，偕奉天驻沪代表杨敏恂去奉天活动，希望张作霖能率兵入关，报战败之仇而与卢有所呼应。这很迎合奉张的私心，所以张作霖遂于13年9月4日响应浙卢反直的军事行动，7日邀宴各国驻奉天的领事，宣布由于直军在山海关增兵进迫，故决兴兵入关，请各国领事通知各国侨民离开秦皇岛。同时张作霖发表了六军人事命令为：总司令张作霖第一军总司令姜登选副司令韩麟春第二军总司令李景林副司令张宗昌第三军总司令张学良副司令郭松龄第四军总司令张作相副司令丁超第五军总司令吴俊升副司令阙朝玺第六军总司令许兰州副司令吴光新奉军总司令部设于锦县，分三路布防，以第三军一师一旅兵力守山海关；第一军兵力两旅驻绥中；第二军兵力一师一旅向朝一一进展；第五第六两军则利用其骑兵队分攻开鲁、赤峰；第四军集中锦县为总预备队。向朝一一进攻的一路是主攻，围攻热河，其余二路采取守势。奉军兵力，除了派定作战任务的上述各军外，还有未调动的四混成旅及吉、黑方面军队，更有蒙古骑兵亦决定赴奉助阵。海军方面，张作霖虽经数年筹备，且在葫芦岛有所经营，不过其军舰多为江防舰，另一部分则是征用商船加设炮位武装的，不能适用于正式作战，因此在海上的力量，似较直方为劣。张作霖本有一个计划，拟用这些不能作正式海战的军舰偷运陆军赴山东登州，以扰直军后路，可是这个计划过于冒险，加以吴佩孚洞烛机先，委派郑士琦为直鲁海疆防御总司令，迟云鹏为总指挥，担任沿海防务，以打击奉军登陆登州的计划。奉方的空军一向在张作霖积极发展下，受中外人士所称道，张作霖致曹锟信中，有“以飞机候起居”句为自豪。而在奉军入关时旅居京津的外侨均紧张万分，要求外交团向奉军交涉，阻止奉方飞机轰炸京津，后来日本的驻华武官表示意见，认为奉方飞机不能在长距离中飞到京津轰炸，这一来人心才勉强安定下来。奉方空军编为三大队，以葫芦岛为空军根据地，向山海关、喜峰口活动，对于侦察军情、破坏直军铁路交通、扰乱直军军心和后方人心都极收效。这是中国内战中首次的空中活动。张作霖自从第一次直奉之战失败后，鉴于老兵老将的不中用，所以起用少壮派训练新兵，期以复仇为旨志，如姜登选、李景林、张宗昌、张学良、郭松龄都算是奉军中的新人，而张宗昌和李景林则是奉军中的客籍将领。张宗昌投靠奉系，一直不受重视，若不是这次用兵，张宗昌是不可能崛起的。原来张宗昌自攻湘失败后，孑然一身，曾西走洛一一，吴佩孚闭门不纳，只好出关到奉天，求张老帅栽培。张作霖对这位本家很冷淡，只聘为巡（阅使）署高等顾问。张宗昌的目的是带兵，可是奉系排外思想很浓，对这位山东大汉，又是败军之将，自不会轻易给他兵权。第一次直奉之战，当战事将发未发之际，吴对奉军下了一着冷棋，几乎竟收全功。他暗派干员持兰谱到黑龙江与黑督吴俊升约为兄弟，叫他按兵不动，同时委派高士傧为吉林讨逆军总司令，卢永贵为副司令，打算一举颠覆奉系巢穴。高士傧是孟恩远之婿，孟督吉林时代的吉林暂编第一师师长，后来孟被张作霖赶走，高自然连带去职；卢永贵是高的旧部，张作霖曾收编卢为中东路山林剿匪司令，驻防中俄边境绥芬河一带。高奉吴的密令，在哈尔滨登陆，单骑驰入卢营，卢见了老上司，当然服从一切，高、卢联合起来，在民国11年5月26日由中东路终点绥芬河直向哈尔滨杀来，沿途各站奉军护路队望风迎降，纷纷易帜为“讨贼军”番号，张作霖为之震动。高、卢率部由火车一直开到宁古塔附近海林站，忽感兵力不敷，下令停止前进。原来高不善用兵，行军500余里，经过十余小站，采取步步为营方略，每到一站就分出若干人驻守，站越过得多，前方部队越剩得少，到海林站时，仅剩万把人左右。卢的基本部队原本才有2000人，发难时收编两巨匪各5000人以上，又陆续收编护路队二三千人，合共15000人。他们到海林站时，探知宁古塔有奉军一团驻防，距海林站仅60余里，深恐被拦腰杀过来截断他们归路。其实吴派他们的任务是别动队性质，是一支奇兵，并不是正规军任务，自不需要步步为营，只要扰乱和突袭，攻其不备，胜则入穴取子，如果能一鼓攻入哈尔滨，则不难造成四方响应的局势。不料高、卢到了海林站停了两个星期，不进不退，瞻顾迟疑，这一来却给狗肉将军张宗昌开辟了一条富贵功名的大路。他这时在奉军中位列闲曹，而张作霖尚在关内打得头昏眼花，不料祸起萧墙，自家地盘内异军突起，为之手足无措，于是张老帅想起了这个专打烂仗的本家――张宗昌。张作霖电派张宗昌赴哈尔滨招收队伍抵御高、卢，张宗昌在哈尔滨是旧游之地，人头很熟，不过当地防军长官张焕相不以正眼相觑，张宗昌左拉右抓，只弄到500多条。他就带了这“五百名刀斧手”，要了一列火车，把车门和车窗紧紧关起来，不让别人知道虚实，一口气向北冲。张焕相暗暗好笑，心中说：“这个冒失鬼，真是胡搞，就拿这么一支部队上前线，大概活得不耐烦了。”张焕相以为自己很聪明，把张宗昌当作炮灰，自己隔岸观火。怎料张宗昌碰到的敌人是个大傻瓜，既不知兵，又无胆量，他看见哈尔滨开出了军车，竟抱着牺牲别人的战略，命令临时招来的民兵1000多人上前迎战，却把山林警卫队保护自己的司令部，那些民兵都是有身家性命的人，遇上张宗昌所率领的亡命之徒，怎能对垒，才一接战，张宗昌这边就扔手榴弹，吹号冲锋，民兵不战而溃，牵动了山林警卫队和招安不久的匪军，莫名其妙地就垮了。高仕傧先向绥芬河退却，继而再退东宁县，最后高、卢二人化装逃走，在路上被高的另一旧部俘获，电报张老帅献功，张复电“就地正法”。吴佩孚这支奇兵遂因用人不当而烟消云散。张宗昌自此遂被张作霖刮目相看，第二次直奉战争前夕，他的部队已扩充到1万人，可是奉张始终不想重用他，仅予以绥宁镇守使的虚衔，不给他饷械。张宗昌在这一地区混过很久，而且会讲几句俄国话，这时白俄的谢米诺夫残部退到绥芬河，张宗昌和他一咭哩咕噜，公然收编了这支白俄军，实力平添了五六千白俄人马。他没有军饷，于是滥发军用票，白纸上盖着镇守使官印，填上五元、十元。他是个十足的亡命徒，打滥仗能手，根本不知道发行了多少军用票，也不知道自己乱糟糟的军队有多少，完全是老粗白手成家的一套本事。可是他占了一个便宜，在关外的山东人很多，他是山东人，山东老乡大家互相关照。他对同乡也好，山东老乡对他也好，他在东北却是占了不少东北人的便宜。奉张始终瞧不起这支破滥部队，他重视新人才，想把所有杂牌军次第解散。先调张宗昌移防奉东辉南县一带，令他与李景林隔一道蛤蜢河演习秋操，自己亲临观阵。奉张本意是让李景林部战胜了张宗昌部，然后以张部不能作战为由解除其武装。不料演习时张部乱糟糟地渡了河，李部节节后退，奉张愕然，为之刮目，乃派李和张为奉军一、二两军军长，布防山海关。奉张以张宗昌充前线，后来却成全了张宗昌，因为第二次直奉战争，直军战败，由于吴佩孚部下都是山东人，吴败后，老乡不打老乡的心理，使吴部都投入张宗昌旗下，因此造成了张宗昌的“直鲁新系”。