但目前形勢緊急，僅憑我一人的力量實難控製局麵。現在省城空虛，雖已電告吉、黑軍隊前來助援，但恐遠水解不了近渴。如果郭軍逼近省城，我想去旅順暫避，屆時還望關東軍給予方便。”
土肥原說：“閣下想去旅順暫住，我們非常歡迎，屆時，定當提供一切方便，保護閣下安全，這一點請您放心。大帥一向對日本親善友好，這是有目共睹的。現在大帥遭遇到了前所未有的困難，我們日本方麵也看在眼裏，急在心裏。隻是因為這是貴國內部事務，我們不便出麵幹涉。”
張作霖心中一陣狂喜，聽土肥原的意思，日本似乎要介入這件事，而且立場好像對他張作霖有利。於是他進一步探聽土肥原的意思。
“關於日本方麵可能在多大程度上介入此事，我想聽聽土肥原君的個人意見。”
“根據目前日中所簽訂的條約規定，中國軍隊不得在南滿鐵路附近作戰，條約並規定必要時，關東軍還可以出兵阻擊。這樣，郭鬆齡的軍隊是無法進入省城的。”
張作霖知道，關東軍是不會輕易作出這種承諾的，一定會附帶條件。可是，在目前這種情況下，張作霖除了依靠日本人以外，已別無他途。
他咬了咬牙，說道：“土肥原君，當前，郭鬆齡太過猖狂，已遭到全體東北人民的反對，隻要能把郭鬆齡趕出東北，有利於東北人民，也有利於保持住日本國在滿洲的利益，我想隻有這樣一種辦法了。”
土肥原知道張作霖上鉤了，他慢條斯理地說：“如果閣下認為可行，那麼，我方將警告郭軍不得在滿鐵線20公裏內落下一枚炮彈，必要時，日本關東軍還可出兵保護您，並擔負維持奉天省城的治安。這份文件請您過目。”
說罷，拿出了一份早已準備好的文件，文件中提出了五項要求：
一是日本臣民在東三省和東部內蒙古均享有商租權；二是間島地區即延邊地區，行政權的移讓；三是吉敦鐵路即吉林到敦化鐵路延長，並與圖們江以東的朝鮮鐵路接軌和聯運；四是洮昌道即奉省西北部一帶所屬各縣準許日本開設領事館；五是以上詳細實施辦法，另由中日外交機關共同協商決定。
張作霖看了看這份文件，略加思索，就滿口答應，隨即在土肥原準備的草約上簽了字。張作霖又說：“萬一我去旅順時，需要相當數目的日本金票，而現在我不能讓官銀號在市麵上買，希望日本銀行暫借一部分。”土肥原想了想，說：“這一點不存在問題，我通過國內迅速與朝鮮銀行奉天支行行長聯係一下。”土肥原威逼利誘張作霖答應日方提出的條件之後，剩下的工作就交由關東軍方麵出麵了。日張密約簽訂後，日本內閣立即作出決議，令關東軍“速施警告，將駐屯軍作適當配置”。
1925年12月24日，在日張軍隊的聯合夾擊下，郭鬆齡部潰敗。郭鬆齡與夫人被張作霖部下抓住，並按張作霖的意見當場槍斃。張作霖指使部下將郭的腸肚挖出，去祭他的“陣亡將士”，然後將郭暴屍三天。
土肥原將即將潰敗的張作霖扶持起來，張作霖不禁對土肥刮目相看。令郭鬆齡始料不及的是，他的反叛不僅沒能扳倒張作霖，還將張作霖更進一步地推向了日本人——明確地說就是土肥原的懷抱。