在郭松龄起兵之初，日本人明里打着“严守中立”、“不干涉”的幌子，背地里却与郭松龄接触，企图乘机取得过去没有得到的利益。
拉拢郭松龄失败后，日本人转而与张作霖接触。在此危急时刻，张作霖慌不择路，也希望日本人能够拉自己一把。张作霖向日本人表示，只要能保住他的地位，“一切要求都好商量”。日本人乘机提出增筑吉会等7条铁路、获得商租权等侵害中国国家主权的要求，张作霖为一时之急，同意了日本人的无理要求，双方订立了反郭密约。战事结束后，张作霖对日本人所作的承诺全部反悔，作为补偿，张作霖亲自携带私款500万现大洋酬谢日方有关人员。但此举并没有起多大作用，日后被炸身亡，即源起于这个没有兑现的反郭密约。
12月8日，关东军司令官奉日本内阁之命对张、郭两军发出警告：“帝国在该地有重大权利与利益。因此，在铁道附属地带，即我军守备区域内，因战斗或骚乱，对帝国利益带来伤害，或有危害之虞时……本司令官当然要执行必要之措施。”这一警告看似针对双方，其实对处于劣势的张作霖来说是有着很大的帮助的。
12月10日，关东军参谋浦澄江中佐赴锦州东北国民军总司令部向郭松龄递交警告书，并恫吓说：“我帝国完全准备好了应付阁下任何行动方案，顺便转告。”郭松龄答复：“贵国在东三省之侨民生命财产，于本军范围内，当竭力保障其安全……惟对方反对本军和平主旨，恐不择手段。”
此时，大凌河铁桥及沟帮子铁路给水塔被奉军炸毁，不能通行火车，郭松龄被迫改变策略，以主力徒步向奉天进发。另派一旅袭取营口，抄东路侧击奉天。12月13日，郭军前锋抵达沟帮子，右路军马忠诚旅抵达营口对岸。 12月14日，郭松龄发表《痛告东三省父老书》，宣布张作霖的十大罪状，发布自己治奉的十大方针。
这时，日本人又向郭松龄递交第二次警告书。与此同时，关东军司令官白川义秘密委派大石桥守备队长安河与郭接触谈判，做最后的拉拢。安河提出：“阁下如要进入奉天，必须承认张作霖与日本帝国所缔结的条约，维护日本帝国在满蒙的特殊权利和投资利益，也就是说，必须正视日本帝国在满蒙的优越地位和特殊权利。如果阁下能答应这些条件，则日本帝国就能立即予阁下以援助，至少亦当促使张作霖下野。”郭松龄答道：“我班师回奉是中国的内政，希望贵国不要干涉。我不懂得什么是日本帝国在满蒙的优越地位和特殊权利。”安河见拉拢不成就威胁道：“阁下如不承认日本帝国的优势地位和特殊权利，帝国可要对阁下不便了。”郭松龄义愤填膺：“岂有此理！你们日本如果不讲道理硬要干涉中国内政，你们若把我拉到水里，我也要把你们拖进泥里！”
拉拢失败后，日本人开始对郭军的进攻进行干预。 12月14日晨，日本守备队奉白川司令官的命令对渡过辽河开往营口市区的马忠诚旅进行强硬阻挠，迟滞了郭军原定14日对奉军发起总攻的时间。15日，白川司令官将大石桥、辽阳、奉天、抚顺、铁岭、开原、长春等14个铁路沿线重要城镇划为禁止武装部队进入区域，禁止郭军通过。随后，又假借“护桥”、“换防”的名义，从日本国内和朝鲜紧急调入两个师团，分驻马三家、塔湾、皇姑屯一带，拱卫奉天，一旦奉军危急，便可出动。
