胡素有革命思想，且与杨兴早已经有密约，不愿对南方作战，迟迟不开拔，引起吴的不满。胡部不仅在饷项给养方面受到刁难，而且迟早有被吴消灭的危险，他不得不密谋准备武装行动。恰巧孙岳来与他面谈，胡大喜，遂派部属高级将领岳维峻去京见冯，表示绝对服从冯的命令。数日后，胡景翼借口到北京就医，亲自与冯密谈，表示与冯玉祥合作的决心。至此，冯、胡、孙三角同盟形成。
冯玉祥的指挥部到达古北口时，张作霖的代表马炳南又来见冯玉祥，递交了张作霖的信：“只要推翻曹、吴，奉方的目的即达到，决不再向关内进兵。”冯玉祥同马炳南约定，如果两军相遇，均应向天空鸣枪。
冯玉祥从古北进抵滦平后，派刘治洲等人到通州与胡景翼秘密联系，要胡暂缓开拔，并商讨班师日期。刘治州又与段祺瑞接洽合作办法，段说已同山西的阎锡山、山东的郑士琦接洽妥当，届时定能采取一致行动。
吴佩孚又加派副总司令王承斌督促冯部向赤峰前进。王承斌原是2师师长，善于打仗，但吴佩孚认为他是奉天人，总怀疑他与张作霖有联系，处处防备他，先是撤掉了2师师长职务，但因王是亲曹锟派，后来虽任命为讨逆军副总司令，并没有实权。
冯玉祥知道王承斌对吴佩孚心怀怨恨，故将倒直的计划告诉了他。王承斌表示同情，但既不参与冯玉祥的行动，又不向吴佩孚告密。
张作霖因与冯有协议，即将进攻赤峰方面的兵力抽出大部移到山海关方面作战，从而加重了对吴佩孚亲自统率的直军第一军的压力，吴佩孚十分气愤，被迫抽出个师的兵力到赤峰方面作战，但尚未到达地点，北京发生了政变，个师被奉军收编。
冯玉祥早已布置留守北京的蒋鸿遇向总统府及有关方面搜集吴佩孚的情报，以便及时报告。总统府内的机要人员，有许多人与冯取得联系，暗通消息。
冯得知吴在前线失利的消息后，为进一步证实，给吴发去电报，探询山海关战况。吴的参谋长张方严复电：“此间形势危急，不有意外胜利，恐难挽回颓势。”
冯又接到蒋鸿遇的电报：“前方战事紧急，吴已将长辛店、丰台一带所驻之第师悉数调往前线增援。”第师是吴的家兵力。蒋鸿遇曾告诉冯，一定要等吴的精锐部队第师从丰台调赴由海关前线，班师回京的时机才算成熟。
冯为了慎重起见，密派刘之龙返京，和黄郛商量。冯玉祥曾给黄郛密电码一册，与黄约定互通消息，来往密电由黄夫人亲译。
虽然通电频繁，外人却无法察觉。黄郛以亲笔复信得冯玉祥，并致电冯玉祥：“立志救国，在此一举。”
冯玉祥遂于0月9日召集张之江、鹿钟麟、李鸣钟、刘郁芬、刘骥、熊斌等举行紧急秘密军事会议，胡景翼的代表邓宝珊也赶来参加会议。
冯试探了将领们的意向，然后郑重宣布班师回京和政变计划，将领们表示一致拥护。因为北京政变迎孙文北上，拥护孙文主义，杨兴所部都叫国民革命军，冯玉祥也把自己的部队改名为国民革命军。
冯玉祥命令胡景翼率领开赴喜峰口及通县的部队，星夜南下，攻占京奉路之军粮城、滦州一带，截断京汉路直军之联络，并防阻吴佩孚西归；
命鹿钟麟率部兼程返京，会同孙良诚、张维玺两旅开往北苑，再与蒋鸿遇旅会同入城；
命李鸣钟率兵一旅直趋长辛店，截断京汉、京奉两路交通；命
已抵承德的张之江、宋哲元两旅，限日班师。
通知孙岳秘密监视曹锟的卫队及吴佩孚的留守部队，以防意外。同时又下令封锁京热大道，扣留有关人员，以防走漏消息。
冯玉祥动员之后，部队开始行动，徒步以每日行程200里左右的速度返回北京，日内行程六七百里，先头部队的营幕和炊具均留置沿途不动，以便后续部队到达时缩短吃饭和休息的时间，因此，数万之众，一路行来，状如流水。
鹿钟麟首先于22日到达北苑。鹿与蒋鸿遇会商后，即将各部队分配战斗任务，先派兵一团以接运给养为名，押大车数百辆鱼贯入城，所有武器皆藏在大车内，当晚时由北苑出发，2时抵安定门。
孙岳早已接到通知，即令城防军守城门卫兵大开城门，迎入城内。
鹿钟麟首先指挥部队接收了全城的防务，又把全城电话线割断，封锁曹锟与外界的联络。
城内各重要交通路口均用大车加以封锁，总统府卫队由孙岳派兵包围缴械，另由鹿派兵一营守卫总统府。曹锟被监视在中南海延庆楼内，不准与外间接触。
鹿钟麟的指挥部设在太庙，一切急需做的事情都在一夜之中办好了。次日早晨，北京全城贴满国民革命军的安民布告，主要街道上布满了国民军岗哨，站岗的士兵臂上缠着“誓死救国，不扰民，真爱民”的白色袖章。