1928年1月，蒋、冯、阎、桂四派为了共同完成对奉系军阀的北伐，临时获得让步。2月，蒋介石将其嫡派军队改编为第一个人军，自兼总司令；改百姓反动联军为第二个人军，冯玉祥为总司令；改北方百姓反动军为第三个人军，阎锡山为总司令；将两湖各军改成第四个人军，李宗仁为总司令，筹办共同北伐。对此，张作霖也作了摆设：决定对京汉、津浦路采纳守势防备；对正太路、鲁西大名一带采纳守势。任张宗昌为津浦路总批示，孙传芳为鲁西大名方面总批示，张学良为正太、京汉方面总批示，张作相为京绥路总批示，出动兵力约六十万人对抗百姓反动军七十万之众。
张作霖在直皖战役中联直倒皖，奉系乘机派兵入关，把式力扩大到京山铁路沿线和内蒙古等地。直皖战役结束后，直奉两系共同把持了北京政权。但是，这个北京政权实际上是英美日三国的共同侵犯东西。因为帝国主义相互间的冲突，又敏捷导致了直奉两系的冲突和斗争。两边为了争夺更多的权势范围，各不相让。长江流域各省，是两系争夺的核心。争夺的成果，是奉系的扩大打算屡遭失利，直系权势日趋收缩。
6月1日，北伐军队占据沧州、河间后，分三路由津浦、京汉、京绥等线大肆向京津全面推动，逼近北京郊区。张作霖见局势已去，6月3日，命张学良留守北京，当夜带着吴俊升等乘专车分开北京，同时下达总撤退号令。6月4日五时三非常，张作霖乘坐的专车行至沈阳四周的皇姑屯时，被日军埋设的火药炸毁。吴俊升当场被炸死。张作霖受重伤，被抢救回帅府，于上午九时三非常死去。这就是震惊中外的皇姑屯事件。
北伐军在两湖和浙赣节节胜利，吴佩孚退入河南，孙传芳又重新投奔张作霖，与张作霖化敌为盟友。1926年11月，孙传芳亲到天津见张作霖，并与张宗昌等发起，为了便于对抗北伐军，宜构造一支同一的军队，由张作霖出任最高军事首级。因而，12月1日，张作霖出任安国军总司令，张宗昌、孙传芳为副司令，杨宇霆为总参议。12月27日，张作霖再次以黄土铺地的典礼进入北京。他想以“临时总统”或“大元帅”的名义于除夕在北京主政，迫不及待地尝一尝当“元首”的滋味。但杨宇霆却死力反对，劝他在军事上没有掌控之前，不要过早行事，以免到处树敌。张作霖服从了疏导，但心有不甘，说：“我毕竟非干一次不成。”
皇姑屯事件产生时，张学良正与南京当局的代表在北京停止战役构和，接到奉天督署“当即返奉”的电报后，即扮装乘车驰返沈阳。6月19日，在奉军元老的推戴下，张学良出任奉天军务督办。7月4日，张学良出任东三省保安司令，兼东三省巡阅使，年仅二十七岁的陆军大将张学良，今后开端主政东北，人称“少帅”。
张作霖独揽奉天大权后，抓紧投奔日本帝国主义，抓紧与段祺瑞相勾搭，1918年9月，段祺瑞任命张作霖为东三省巡阅使，使他的权力又进步了一步。吉林督军孟恩远，素与张作霖反面，张作霖为了达到由奉系同一全东北的目标，千方百计促使北京段祺瑞当局免除孟恩远。1919年7月6日，北京当局命令调孟恩远赴京供职。孟恩远拒不从命变更。张作霖以武力相威胁，派军队分四路讨伐吉林。孟恩远的部将、吉林督军总参谋长兼第一师师长高士傧等军官，果断抵抗北京当局的号令的张作霖的军事打击，率吉军万余人集结在长春、农安、伊通一带与奉军对抗。7月19日，日本驻军用心在吉军驻地宽城子挑起武装抵触，两边互有伤亡。事件产生后，日军即以此为借口，要吉军撤离长春三十里以外。吉军被迫撤出长春。接着，日本公使又向北京当局提出抗议。段祺瑞当即命令将孟恩远、高士傧夺职。高士傧还想持续抵当，但吉军中很多官兵已被奉系拉拢，全部事军陷于崩溃状况。孟恩远、高士傧不得不前后卸职，分开吉林。宽城子事件是日本帝国主义支撑奉系军阀张作霖称霸东北的一个严峻事件。在日本帝国主义的帮忙下，张作霖不战而胜，赶走了孟恩远，篡夺了吉林的政权，进而节制黑龙江，完成了称霸东北的奇迹，成了名副实在的“东北王”。