第一次直奉战争
退回东三省之后，总结第一次直奉战争失败教训的张作霖，开始了对军队进行全面整顿，他整理陆军，创办了海军和空军，经办了学校，大力建设东北兵工厂。并开始大量重用提拔毕业于日本或国内高等军事院校的新派人物。
经过这番整顿，东北军的面貌有了焕然一新。1924年时，东北陆军一共拥有3个师、27个混成旅和5个骑兵旅。
此时，经过整编之后的东北陆军一共拥有17万人，同时，奉军还拥有着数以万计的海军和空军，因此，此时的东北军拥有超过20万装备精良、训练有素的正规军兵力。
东北军精良的装备
1924年，自觉万事俱备的张作霖将奉军改名为镇威军，再次入关，与直系吴佩孚爆发第2次直奉战争。这次战争由于冯玉祥的倒戈，再加上奉军战斗力有了大幅提升，最终以张作霖的胜利而告终。
张作霖的奉军因此大肆入关，迅速占领了河北、山东、江苏、安徽等省份，巅峰时期，张作霖占据了黑龙江、奉天、吉林、热河、河北、河南、山东、江苏、安徽等9个省区。兵力也扩充为20个师，总兵力高达37万余人，势力达到极盛。
然而，随之而来的不是张作霖梦寐以求的统一全国，奉系内先是而爆发了郭松龄反奉事件，使得奉军的精锐部队几乎消耗一空，随后，起源于广东的北伐军一路势如破竹，在先后击败吴佩孚和孙传芳之后，又在二次北伐中击败奉军，并最终迫使刚刚登上安国军总司令之位的张作霖退回关外。
皇姑屯事件
而就在退回关外的路上，张作霖被蓄谋已久的日寇埋伏的炸药炸成重伤，并在到达沈阳之后去世。叱咤风云一辈子的张作霖就这样黯然落幕。此时，他留给儿子张学良的则是30万东北军和东北四省地盘。
