7個旅，騎兵5個旅．均以3個團為標難。炮兵有2個獨立旅和一個重炮團，另外各師旅均沒有炮兵團和炮兵營。奉軍全部兵力約有25萬人，聘請日本教官訓練，購置日式軍火，準備精良訓練有素。
第二，建立海軍，擴建空軍。張作霖自第一次直奉戰戰敗後，深感到應控制海面，使進退兩易。所以決心建立海軍，加強海防建設。於是任命沈鴻烈為航警處少將處長，負責籌建海軍事宜。在第二次直奉戰前，東北海防艦隊以“鎮海”、“威海”、“定海”、“飛鵬”四艦組成。
奉系為擴建空軍，建立了東北航空處，並任命張學良為東三省航空處總辦。張學良主管航空處後，積極延聘人才，添購飛機，設立航空學校。二次直奉戰前，奉軍已有備種型類飛機200餘架，編成5個飛行大隊，各種設施和飛行人員訓練方面部具備良好條件，居全國首位。
第三，加強裝備，擴建兵工廠。1922年張作霖任命楊宇霆兼任東北三省兵工廠督辦，任命韓麟春為總辦。他們到任後，招聘大批國內外兵工人才，購來各種機器．從事軍火生產。經過擴建後的兵工廠，除生產原來槍支彈藥外，又能生產出新的山炮、野炮、迫擊炮和重炮，每年生產大量軍火，成為全國最大的兵工廠。
第四，招聘人才，培養人才。奉系軍閥採取上述一系列整軍經武措施，都離不開各方面人才。張作霖為大量吸收人才．採取了優惠政策。同時由楊宇霆、張學良、韓麟春、姜登選、郭松齡等人為核心，憑著個人關係招來四面八方人才，除此之外，張作霖還在‘東三省陸軍講武堂”擴大招生，建立東北大學以期培養人才。——由於奉系毅然決然的重用新派人物，廣收全**事人才，整軍經武，僅二年時間，使奉軍面貌大為改觀，過去的烏合之眾，一躍而成為訓練有素的勁旅，這就為第二次直奉戰打下了基礎。
張大帥此時手下兵精糧足信心爆滿，只等領兵入關一雪前恥！
9月15日，奉軍分兩路進攻熱河。張宗昌旅各部先後進入熱河省境四五十里，熱河地方守軍部隊外八營，毫無戰鬥力量，一經接觸即行退去，張旅進展極為迅速。熱河都統米振標部和前去增援的王懷慶部第13師，是直軍中兵力最弱的一部。自15日至22日，奉軍一路進展順利，接連佔領開魯、朝陽並開始向凌源發起攻勢。同時，在山海關，奉直兩軍主力開始發生戰爭。
9月23日，著名的倒戈將軍馮玉祥才與陝軍師長鬍景翼率部離開北都。走到懷柔時，部隊又停頓下來，借**通不暢，叫士兵一面修路一面開進。馮玉祥早已和反直聯盟秘密接觸，並未帶部隊前往前線增援，而是在北都附近磨蹭，等待時機。
奉、直兩軍主力在山海關地區相峙數日後，自9月28日起戰事轉趨激烈。直軍處於守勢，居高臨下，佔據地理優勢。但是奉軍精銳部隊第3軍在張學良、郭松齡的指揮下，前仆後繼，奮勇仰攻，雙方死傷慘重。奉軍於10月6日攻破九門口，緊接著攻下石門寨。10月7日，在奉軍的強烈攻勢下，直軍力不支敵，九門口被奉軍攻破後，直軍第13混成旅旅長馮玉榮見守城無望，畏罪自殺。
由於山海關前線形勢危急，玉帥急調駐北都部隊迅速開赴前方，自己也於10月11日離開北都出發到灤州坐陣。12日，玉帥前往山海關巡視戰況，親自督陣，使直軍前方的形勢得以穩定下來。
作為入關咽喉的山海關張大帥無論如何都是要佔領的。隨即調集空軍大部與重炮部對山海關直軍陣地狂轟濫炸，同時嚴令各部不惜一切代價全力進攻。陷入危機中的玉帥嚴令馮玉祥部火速增援。
10月15日，王承斌和馮玉祥在古北口會面時，預見了戰爭形勢的發展將不利於直系，苦苦等待的時機已到。19日，馮玉祥接到總部參謀長張方嚴的急電，