虽然与张作霖上下级关系有点紧张，但是与张作霖的小子张学良关系一直都不赖。两人相识于讲武堂，护法运动之后的郭松龄成为了讲武堂的一名教官，张学良就在这讲武堂与郭松龄成为了挚友。因反满清和反军阀而横戈跃马、驰骋疆场的郭松龄，是早年的同盟会会员。相差七岁的两人结识以后，志同道合，相见恨晚，情同骨肉。

　　张学良结交郭松龄之后，张学良觉得郭松龄是个不可多得的人才，而郭松龄一改之前对张学良纨绔子弟的印象，觉得张学良与别的官二代不一样，他充满正义感，做事有担当，很聪明一点就通，而且对军事有自己独到的见解。张学良对这个老师的印象也极好，郭老师是所有老师中最尽责的，他不仅教给学生枯燥的知识，重要的是他知道怎样把知识灌输到学生身上，让学生不仅仅只是成为了一名作战的冷冰冰的机器，而是一具充满爱国之情和丰富知识储备的热血之躯。在讲武堂的日子里，张学良与郭松龄经常会为一个问题争得面红耳赤，也常常一同出入喝酒吃肉，更曾一同并肩作战挥斥方遒，他们之间的感情在峥嵘的岁月里变得更加深厚。

　　因此，当张学良从讲武堂毕业后担任巡阅使署卫队旅旅长时，便向张作霖推荐郭松龄任卫队旅参谋长兼第二团团长。这是郭松龄受到张学良信任和垂青的开始，此时是1920年。之后，郭松龄担任卫队旅参谋长后，整治军纪，整个军队面貌焕然一新，军队作战能力也得以提升。同年7月，张学良和老师一同剿匪，成绩斐然，这两次军事上的行动都让张学良愈加信任和敬佩郭松龄，郭松龄在军队中的名气也大了，而少帅的父亲张作霖也逐渐把目光聚集到这个曾被自己讽刺过的军官身上。

　　第一次直奉战争开展，郭松龄所率部队就能让张作霖全身而退回到奉天，让张作霖对郭松龄刮目相看，遂加以重视和重用。第一次直奉战争后，奉军内部逐渐形成了”老派“、”新派“，到第二次直奉战争后，奉系内部发生了激烈的地盘之争，据何柱国回忆：张作霖原先预定由姜登选去接江苏，郭松龄去接安徽。不料杨宇霆也想要个地盘，结果杨去了江苏，把姜登选挤到了安徽，郭松龄则落了空。郭松龄在此次直奉战争中功高没封赏不说，还被韩麟春讽刺一番，于是心中极为不满。

　　当晚，郭松龄就将此事告诉了少帅。此时，郭松龄已露出反奉的心思，但张学良没有在意，郭松龄起兵太突然，张学良还没反应过来，郭松龄和他的妻子被枪决，已经兵败身亡了。郭松龄被捕时，他想救郭松龄一命，送其出国留学。但电报未发出，即接到电话，告知已将郭处决。张学良得到郭松龄被处死的消息后，痛惜地说：”如郭不走，决不致死。“

　　张学良对郭松龄夫妇的死很是惋惜，此后一遇到任何困难，张学良都会感叹到如果茂宸在的话就好了。这句话是张学良对郭松龄军事才能的一种充分肯定，也是对良师益友郭松龄的深切缅怀。