但这是袁世凯的一招棋。袁世凯对张作霖是不放心的。他对张作霖采取的是既利用又限制的策略。而李煜轩也不是白给的，他对袁世凯的招数洞若观火。便采取了既逢迎又反抗的策略。１９１３年３月２o日，袁世凯在密谋刺杀革命党人宋教仁后，接着就对南方的革命党人发起了进攻。
袁世凯为了有一个稳固的后方，便在北京首次召见了张作霖。袁世凯对张作霖说：“东三省形势危险。全仗军威镇慑，赖以有今日之安宁。嗣后仍当振刷精神，为东三省人民谋幸福。本总统有厚望焉。”袁世凯让张作霖感到升官有望，前途无量。张作霖立即表态，坚决照办。
张作霖没把张锡銮看在眼里。对张锡銮是表面逢迎，暗地排挤。张作霖虽然只是一个师长，但他手中握有兵权，且这一师的官兵只听他一个人指挥。再加上被袁世凯专门召见，因此，全省各界对张作霖都另眼相看。
１９１５年，张作霖曾两次赴京，“秘密接纳政府要人，试图运动继任奉天将军的职务”。这在当时的《盛京时报》都有报道，不是什么秘密。对这种报道。张作霖没有加以制止，他愿意有这种舆论。其目的是想给张锡銮造成一种压力，以便逼迫张锡銮自动要求调走。
在这种情况下，张锡銮感到处境尴尬，再加上年迈体衰，就向袁世凯提出辞呈。１９１５年８月，张锡銮被调走，任湖北将军。张作霖排挤张锡銮的目的达到了，但是，这个奉天将军的位置没有给他。而是给了袁世凯的亲信段芝贵。张作霖还得等待。
这个段芝贵是大有来头的。段芝贵，字香岩，安徽合肥人，１８６９年生。北洋武备学堂出身。后留学日本。曾任袁世凯新建陆军讲武堂教官。１９１２年任武卫军总司令。１９１３年授陆军上将，任陆军第一军军长。１９１４年授彰武上将军，署理湖北军务。他这次是和张锡銮对调。１９１５年８月，授镇武上将军，节制奉天、吉林、黑龙江军务，兼奉天巡按使。又封为一等公。此时他才４６岁，可以说是年富力强，阅历丰富，头衔繁多，翎顶辉煌。
最令人可畏的是，他有强大的后台。而且，他本身就是一个军人。段芝贵不仅是袁世凯的心腹，他和张作霖还有一段交情。原来，在张作霖受抚时，段芝贵的父亲曾出过力。从某种程度讲，段芝贵有恩于张作霖。可见，袁世凯的这个安排，是煞费苦心的。
段芝贵走马上任，随带卫队一团，但留在京畿滦东一带，只带少数人来奉。到奉天时，就下榻于张作霖第二十七师的司令部，以表示对张作霖的信任。张作霖深知段芝贵的来历，知道不能硬碰，必须韬光养晦，待机而起。因此，对段芝贵极尽逢迎之能事，甚至不时搜购珍贵古玩，馈送段父，以买其欢心。
在袁世凯称帝的关键活动中，张作霖更是进行了露骨的表演。他积极支持段芝贵。在奉天举行国民代表大会，投票表决国体问题时，张作霖带着大队人马，荷枪实弹，监视投票，结果全部投票赞成君主制。当段芝贵联合广东龙济光等２４省将军，密呈袁世凯速登大位之时，张作霖也不甘人后，密电袁世凯劝进。又表态道：“如帝制不成，死不再生。”张作霖就是这样的以罕见肉麻的行动支持袁世凯恢复帝制。
１９１５年１２月１２日，袁世凯甘冒天下之大不韪，自称皇帝，当即遭到全国的反对。同年，１２月底，逃出北京的蔡锷在云南组织护****，首先举起反袁的大旗。此后，各省相继宣布独立，起兵讨袁，一致要求取消帝制。在四面楚歌之时，袁世凯想到了向他表忠的张作霖，他要求张作霖出兵湖南，并许诺以后可以封公封侯。这是袁世凯最后的一棵救命稻草。
张作霖看到袁世凯大势已去，便决心反袁。但是，他还是表示听袁调遣，以便骗取饷械。待饷械到手后，他突然变脸，来了一个一百八十度的大转弯。提出了“奉人治奉”的口号，表示不能离开奉天。
这时，全国反对帝制的呼声异常强烈，袁世凯不得不于１９１６年３月２３日宣布取消帝制。但他仍然窃据民国总统的宝座。借以发号施令，企图镇压反对派。
此时，二十七师师长张作霖和二十八师师长冯德麟秘密见面。冯德麟为张作霖出主意：“段芝贵是清末官吏败类，秽史劣迹人所共知，今为东三省帝制祸首。仍然居奉天人士之上，我辈绝不甘心，应该驱逐他。”张作霖问用什么方法。
冯德麟胸有成竹地说：“这个不难。由我们二十八师演黑脸，和他作正面冲突。由二十七师演白脸，用吓字诀逼他畏罪逃走。这样演一幕不费一兵一文的滑稽戏，岂不妙哉！”
张作霖鼓掌赞成说：“让各方面的人也知道奉天人是不好惹的！”
张作霖深感正和吾意，两人一拍即合，便开始行动。张作霖布置军队于某夜开枪，然后假意到段芝贵处报告，说冯德麟