自1895年袁世凯奉命到天津小站训练新兵，到1928年张学良在东北宣布易帜，北洋军阀这个古怪而又尴尬的群体，统治了中国33载。自清末烽烟四起，尔后北洋当国，到张学良东北易帜，中国才再次完成了形式上的统一。东北易帜对于中国来说，是旧时代的结尾，也是新时代的序曲。北洋时代军阀割据的历史，这时便走到了尽头，但要说混战的局面，还远远没有结束。
张学良要彻底完成易帜，当时还有最大的一股阻力，就是以杨宇霆为首的士官系。在姜登选死后，其实士官系的势力已经大不如前，杨宇霆一直都没有掌握过实际的军权，当了两天江苏督军也被孙传芳驱逐回来。但士官系在第二次直奉战争后，尤其是经历过郭松龄倒戈以后逐渐得到张作霖的信任，何柱国等士官学校毕业的将领也开始担任要职，加上杨宇霆在东北军中素有威望，杨宇霆既然反对，张学良还是要掂量一番的。
所以在此期间，张学良主要是在做士官系的工作。奉军虽然经历了关内的战败，仍然有40余万部队驻守在关外，加上后方的枪械弹药充足，杨宇霆认为据此就足够和国民军周旋。但“兵不在多而在于精”的铁律，经过第一次直奉战争和与北伐军的连番作战已经得到应验，数量上的优势根本不能算是优势，武器上的优势有时也不一定就是决定性的因素。奉军驻守京畿时，所恃的部队、枪械比退守关外时不知要多出多少倍，还不是兵败如山倒。
更何况，杨宇霆虽然口气强硬，但是在与北伐军作战中，他没有讨得任何便宜，被孙传芳自江苏赶回奉天，更是让奉军诸将对他颇有微词。说白了，杨宇霆就是徒有口舌之利，带兵打仗没有胜绩，却嚷嚷着要和北伐军一战，怎么可能服众？和直奉第二次战争前形势不同的是，国民军已经尽占关内，东北军在关外偏居一隅，要抵挡自关内开出的百万雄师谈何容易？更何况，反对易帜的还是一位连败军之将都谈不上的所谓理论家？
所以到1928年12月前，包括大部分士官系的奉军将领在内，都已经认同了东北易帜。5日，张学良逮捕了阻碍易帜、负责办理对日交涉的陶尚铭，亲日派骨干赵欣伯则逃往大连。14日，东北保安司令部召开会议，此时仍然有少数人对易帜有不同意见，但张学良表示“完成统一事大，外人威胁事小。我引国府及国民党势力下舆论相助，外人其奈我何”。24日，张学良密电奉天省长翟文选等人，“兹经决定，于本月29日改悬青天白日旗，东三省同时举行……唯事前仍应持秘密，勿稍漏泄，以免惹起他方注意为要”。
26日，奉天省长翟文选又致电省城各机关以及各道尹、各县知事，通知29日易帜一事，强调务必要做到保密。当日，经过国民党中央政治会议决议，任命张学良为东北边防军司令长官，并通过了东三省及热河省府委员名单，待易帜后即发表。就在同时，东三省的各被服厂都在紧锣密鼓地秘密赶制青天白日旗，花了两天一夜的时间顺利赶制完工，随即开始秘密向各部门发放。
29日一早，奉天省公署以及机关、学校、商店均悬挂上了青天白日旗，吉林、黑龙江、热河亦在当日易帜。随后，就在奉天省府大礼堂举行了东北易帜的典礼，国民政府代表方本仁督誓，除日本外，各国领事均应邀出席。张学良身着深黄色中山装，监督委员方本仁则身穿长袍短褂，在军乐声中，众人先向国民党旗、孙中山遗像行三鞠躬礼，方本仁恭读孙中山遗嘱之后，即就监督员位，授印予东北正副司令及东北各委员各厅长，复由东北边防军正副司令及奉吉黑热四省府主席以及各委员举右手恭诵誓词。
待仪式结束以后，方本仁代表国民政府致训词，“今日为东北边防军正副司令长官及奉吉黑热四省府委员补行宣誓典礼，实为革命成功、全国统一大可纪念之日”。随后，张学良致答词。致词完毕之后，张学良又发表了即席演讲，“我们为什么易帜？实则是效法某先进国（即日本）的做法。某方起初也是军阀操权，妨碍中央统治，国家因此积弱。其后军阀觉悟，奉还大政于中央，立致富强。我们今天也就是不想分中央的权力，举政权还给中央，以谋求中国的真正统一”。
典礼结束以后，张学良即通电全国，正式宣布东北易帜，“自应仰承先大元帅遗志，力谋统一，贯彻和平，已于即日起宣布，遵守三民主义，服从国民政府，改易旗帜”。同日，国民政府电复张学良等人，“完成统一，捍卫边防，并力一心，相与致中国于独立自由平等之盛，有厚望焉”。31日，东三省的各机关、学校、商店、住宅几乎都悬挂了青天白日旗，还有以一百人为一队的若干士兵队，每人手执一面青天白日旗在城内巡弋。至此，东三省各地易帜工作基本结束，国民政府形式上统一了全国。
在东北易帜完成以后，国民政府即正式任命张学良为东北边防军司令长官，以张作相、万福麟为副司令。任命翟文选等十一人为奉天省政府委员，翟文选为主席；任命张作相等十一人为吉林省政府委员，张作相为主席；任命常荫槐等十一人为黑龙江省政府委员，常荫槐为主席；任命汤玉麟、金鼎臣等六人为热河省政府委员，汤玉麟为主席。在这些人中必须要提到常荫槐，他是杨宇霆的心腹，正是因为杨宇霆的举荐他才得以出任黑龙江省长，进而在易帜之后出任黑龙江省政府主席。
在宣读完任命以后，按照当时的惯例，众人需要到礼堂外合影留念。众人都走到门外站好，却少了两个人，杨宇霆和常荫槐不见了。张学良急忙派人去找，结果去的人回来说，他们两个拒绝合影。这可是让少帅有点儿下不了台，其实自一开始，杨宇霆就是反对易帜的主要人物。张作霖在世时，杨宇霆就是力主入关的主要人物，他认为以东三省作为基础，足可以统一中国，而不需要依赖于国民政府。张作霖早前的几次入关，据说都有杨宇霆在背后出谋划策。
后来有人编造出杨宇霆与张学良之间各种不和的故事，有真有假，反正杨宇霆对张学良的大不敬，最终逼得张学良杀一儆百，导演了一出“扬（杨）长（常）而去”。杨宇霆和张学良私人恩怨固然有之，但真正让杨宇霆身陷死地的却是大学系和士官系的矛盾。在郭松龄事变失败之后，大学系曾一度受到打压，但随着奉军再次入关，很多大学系将领如韩麟春、邹作华、于学忠等又重新得到重用，成为奉军冲锋陷阵、攻城拔寨的骁将。
除了大学系，奉军中还有旧派，也就是最早的绿林系。绿林系以吴俊升、冯德麟、汤玉麟、张景惠、张作相等张作霖的老兄弟们为首，在张学良掌握东三省前后，汲金纯、张海鹏、马占山等也已经迅速崛起。张作霖共有过两次结义，张作相都参与过，但是在私下，他无疑还是跟老一批的结义兄弟走得近，在他看来，与孙传芳、杨宇霆的结义不过是利益需要，谈不上什么交情。但杨宇霆却自恃张作霖兄弟的身份，不仅对张学良颐指气使，对张作相也经常呼来喝去。
张作相在张学良面前也经常摆出长辈的架子，当初张作霖遇难，张学良回到奉天之后，张作相见到张学良就给了他个下马威：“小六子（即张学良的小名）你放心干好了，我们都会支持你。在公的方面如果我们不服从你的命令，你只管拿军法来办我们。可是私底下你还是我的侄儿，如果知道你不好好地干，我会在没有人的时候打你的耳光。”但张作相拿捏的分寸比杨宇霆就要好得多。另外，张作相与张家的交情深，对张学良又有知遇之恩。杨宇霆教训张学良的时候，张学良会顶撞；而张作相教训张学良，张学良则恭敬地聆听。所以“交情”这种东西，单凭烧香磕头是不够的。
最重要的是，张学良虽然掌握东北军政大权，但毕竟年少，所谓“主少国疑”，自然需要“立威”。立威的手段有两种：要么是对外征战，要么就是对内诛戮权臣。更何况张学良和杨宇霆还有一段私仇。据说当初郭松龄被捕之后，曾经给张学良写了一封信，被杨宇霆率先得到，随后即烧毁，有人问他，他回答“汉卿见书，将贷以不死，纵虎贻患，岂计之得”，所以后人才评说“杨宇霆有取死之道，张学良也有必杀之心”。
关于张学良杀杨宇霆，有一个说法是张学良事先曾三次掷硬币，其实据后来张学良回忆并无此事。以少帅的性格来说，杀机一动，还怎么可能婆婆妈妈？1929年1月10日午后，杨宇霆和常荫槐到大帅府找张学良商讨成立东北铁路督办署的事宜，张学良推说晚饭后再做决定。待二人离开，张学良即叫来高纪毅安排除掉杨宇霆和常荫槐。两个多小时后杨宇霆、常荫槐来到大帅府，在老虎厅就座，迎接他们的并不是张学良，而是高纪毅等卫士和冰冷的子弹。
杨宇霆被杀之后，张学良亲笔致函杨宇霆夫人，“弟与邻葛相交之厚，如同手足，但为国家计，弟受人民之嘱托，国家之寄任，不能顾及私情”，同时命令统带刘多荃分别给杨宇霆、常荫槐两家送去慰问费一万元，又致函在法国留学的杨宇霆长子杨春元，安慰他安心学习。随后又请名流杨云代拟挽联，杨宇霆的挽联是：
讵同西蜀偏安，总为幼常挥涕泪
凄绝东山零雨，终怜管叔误流言
常荫槐的挽联是：
天地鉴余心，同为流言悲蔡叔
江山还汉室，敢国家事罪淮阴
不过在杨宇霆的挽联中，以袁金铠的最为传神：
频使精神增剧痛
欲伸哀挽措辞难
在杨宇霆、常荫槐被杀之后，张学良特地邀请寄居在奉天的孙传芳见了一面。甫一见面，张学良就告诉孙传芳自己把杨宇霆、常荫槐杀了，孙传芳当即把大拇指一伸，连连夸奖张学良：“英雄，英雄！要想做大事，不杀几个人行吗？杀得好，杀得好！”可是等出了大帅府，孙传芳就急忙跑回了大连。张学良的雷霆手段，让孙传芳不得不担心自己的处境。而获悉孙传芳不告而别之后，张学良却笑着对手下说：“孙馨远何至如此胆小？”
早年间结拜的八兄弟，除了死于皇姑屯的吴俊升、张作霖，还有马龙潭、冯德麟、汤玉麟、张景惠、孙烈臣和张作相。在这些兄弟中，其实最为张作霖倚重的是老六孙烈臣，但孙烈臣竟然英年早逝，死于1924年4月25日，张作霖闻讯以后亲自到孙家吊唁，抱着孙烈臣的尸体痛哭了半个小时之久。
马龙潭在八兄弟中威望最高，在1920年被张作霖削去军职，任命为奉天省洮昌道道尹。尔后隐居于四平私邸，很少再过问政事，冯德麟和张作霖交恶时，马龙潭曾一度出山调解紧张关系。九一八事变后，日方曾多次邀请马龙潭出任伪职，均被其严词拒绝。马龙潭于1940年在四平寓所无疾而终，终年84岁。
冯德麟曾和张作霖兵戎相见，张勋复辟失败之后得张作霖搭救回到东北，与张作霖言归于好，此后便再没有执掌军权。但冯德麟的儿子冯庸却颇受张作霖重用，冯庸和张学良还是结拜兄弟，出资开办了冯庸大学，后被任命为东北空军司令。1926年8月11日，冯德麟心脏病突发，死于广宁，终年59岁。
在东北易帜之后，汤玉麟被国民政府任命为热河省政府主席兼第三十六师师长。1933年日军进攻热河，汤玉麟率部退至滦平，遂被宋哲元收编，委任为第二十九军总参议。1934年5月，汤玉麟出任北平军分会高级顾问，半年后辞职居于天津意大利租界寓所。在抗战期间，汤玉麟多次拒绝出任伪职，到解放战争时，又搬到花园路3号居住。1949年2月，汤玉麟病逝于天津，终年80岁。
和其他几位兄弟相比，张景惠的名声就要差很多。九一八事变之后，张景惠先后出任伪参议府议长兼东省特别行政区长官、伪军政部总长、伪满洲国国务总理大臣等职。抗战结束之后，张景惠被苏联军队逮捕，随后于1950年8月在绥芬河移交给中方，后被关押于抚顺战犯管理所。1959年1月，张景惠病逝于抚顺战犯管理所，终年88岁。
张学良执掌东北之后，张作相悉心辅佐，所以张学良称其为老叔、辅帅，并且让自己的原配夫人于凤至做了张作相二夫人花福田的干女儿。张学良率部退入关内以后，张作相留守东北，任东北四省留守司令，驻大帅府，主持东北后方事务。1933年，张作相退出军政界，在天津英国租界内隐居，抗战期间张景惠曾多次派人邀其出任伪职，均被拒绝。抗战胜利之后，出任东北行辕政治委员会委员。1949年3月，张作相患心脏病（另有脑溢血说）逝世，终年68岁。
除了这几位把兄弟，张作霖最为倚重的便是奉军的“五虎将”姜登选、郭松龄、韩麟春、李景林、张宗昌。姜登选在郭松龄倒戈时被杀，其在奉军中素有威望，与杨宇霆同属士官系，所以杨宇霆专门在奉天省城南的风雨台修建了姜庙。而另一员虎将郭松龄则是兵败被杀，张学良晚年回忆说，“第二次奉直战争，东北军很好，良心话，训练得很好，那时候郭松龄负责训练……等到郭松龄叛变了以后，这个东北军的训练就没有那么好了……”
在郭松龄兵败被杀之后，跟在张学良身边的心腹将领，便是韩麟春。还是在1927年冬天，张学良和韩麟春率领奉军与阎锡山的晋军对峙时，韩麟春突然中风，因病辞去第四方面军军团长职务，而交由杨宇霆继任。张学良和韩麟春配合时，连挫晋军，等到换成杨宇霆以后，就连战连败，可以说是高下立现。1931年韩麟春因病去世，张学良就此失掉了左膀右臂。
李景林被张作霖解除军职之后，即南下到上海携手武术名家孙禄堂弘扬国术。1928年3月24日，中央国术馆在南京成立，张之江任馆长，李景林出任副馆长。1929年，李景林出任“浙江国术游艺大会”筹备主任，在杭州国术游艺会后一度在浙江国术馆执教。1930年，在南京拜访西北军名将、武术高手张之江，随后赴济南创建“山东国术馆”。1931年12月3日，因为突患痢疾，李景林在济南病故，终年仅47岁，但为国术发展做出了巨大贡献。
在奉军兵败出关之后，最可怜的人就是张宗昌。张宗昌当时还有5万余人，但他的部队军纪差、战斗力更差，关外的奉军首脑都不愿意收留他，这时候北伐军白崇禧部又将他包围，他只好化装从一条小巷逃走，然后坐着小渔船自滦州口逃到大连，又坐船东渡日本，其所部的5万余人则尽被白崇禧收编。1929年，在日军支持下，张宗昌集合直隶、山东的残部在烟台登陆，结果再次被击败，又逃往日本。
九一八事变以后，张宗昌在日本花光了身上的钱，就逃回北平，张学良安排他在北京铁狮子胡同居住。通过石友三，张宗昌认识了第三路军总指挥韩复榘，便一心想要利用其关系再回到山东。1932年8月底，张宗昌悄悄偕原参谋长金寿昌入鲁。9月2日，张学良恐怕有变，借张宗昌姨太太之名给他发出电报，假称其母祝巫婆病危。3日，张宗昌在济南火车站被省议员郑继成刺杀身亡，终年51岁，而郑继成便是西北军将领郑金声的儿子，可以说是为父报了仇。