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由此可見，郭松齡功敗垂成，最主要的原因是日本人完全站在了張作霖一邊，這也就是說，張作霖是由於得到了日本人的有力支援，才轉敗為勝的。這也亦如當時中共機關報《嚮導》所指出的：「郭松齡之敗，非敗於張作霖，乃敗於日本帝國主義。」18
當然，郭松齡的失敗，也有其內部因素。這主要是他的同盟者李景林等的違約，以及舉事倉促、策略失當等。至於郭氏夫婦於風雪中雙雙被俘與犧牲，前已提及，這裡略加補充的是：
一九二五年十二月二十四日凌晨，郭松齡偕夫人韓淑秀及幕僚數人，由三百名衛兵護衛，離開新民，前往右翼與第四軍霽雲部隊靠攏，擬親自指揮，以攻擊奉軍的背後。出發時郭松齡身穿灰布面皮袍，頭戴貂絨皮帽，下身穿灰呢子馬褲。韓淑秀穿青布面的皮袍，圍一條青色的毛線圍巾，同坐在四套馬的民間大車上，每人身上各披一條俄國毛毯……出新民縣城約二十餘里，剛到小蘇家屯時，遭到奉軍穆春騎兵旅王永清（土匪出身，外號天下好）騎兵團的襲擊。郭指揮衛隊與奉軍接戰三小時，「直至午後四時，彈丸已罄，無可如何，含淚而罷。」（殷汝耕：《半載回憶錄》，《滿洲報》，1926年7月—8月第一版連載）這時，郭松齡夫婦由衛士關慶忠等，將他倆扶入附近農民家菜窯內藏匿。郭松齡的衛隊由年輕學生組成，缺乏實戰經驗，戰敗後都被奉軍繳械。奉軍嚴密搜尋，將郭松齡夫婦在菜窯中搜出逮捕。郭松齡的幕僚林長民中流彈身亡，饒漢祥化裝逃走。
二十五日晨，張作霖派衛隊團少將團長高金山，從瀋陽出發時，親受楊宇霆的密令，「要他將郭氏夫婦就地槍決。」（劉鳴九；《郭松齡反奉及其他》，《瀋陽文史資料》第一輯，第161頁）高金山帶領衛隊乘六輛汽車到達老大房子後，即接到張作霖的命令，內稱：「該逆犯上作亂，……電飭在老大房就地槍決。其妻附逆最力，在灤州獨立時，當眾演說，搖惑軍心，當飭一併正法。張作霖有（二十五日）印。」（遼寧省檔案館藏：《瀋陽縣行政公署檔》）
二十五日上午十時，高金山奉命將郭松齡及夫人韓淑秀押至「距老達房子五里許地方槍殺。」（黑龍江檔案館藏：《黑河道尹公署檔》）臨刑前，郭松齡向在場的奉軍官兵講演說：「我倡大義不濟，死固分也；後有同志，請視此血道而來。」接著韓淑秀也從容地說：「夫為國死，我為夫死，我們夫婦死而無憾，望汝輩各擇死所。」（李堅白：《東北國民軍總司令郭松齡事略》）他們的話表達了對革命的忠貞，在軍閥統治的黑暗時代，他們的話有如空谷足音，激勵著人民反帝反軍閥的信心。
據目睹刑場的群眾說，那個女人很剛強。她對押他的奉軍說：「先打我，讓軍長（指郭松齡）看見我走了，好放心。」（《瀋陽文史資料》第五輯，第58頁）高金山先斃韓淑秀，後斃的郭松齡。韓淑秀就義時三十四歲，郭松齡年四十二。
郭松齡夫婦既死，張作霖、楊宇霆餘恨未消，下令將其屍體運回瀋陽，在小河沿體育場陳屍三日示眾，並將郭氏夫婦遺體拍成照片，各處張貼、「傳示」。
張學良對郭松齡夫婦的死，很感惋惜。「張在興隆店列車上得知郭被俘的訊息，一再詢問郭的情況，他已預料到在楊宇霆等人的操縱之下，郭已絕無生還的可能。他命令秘書處長劉鳴九擬電報稿，叫把郭氏夫婦解到他的司令部來。劉問張：‘你把他弄來打算怎麼辦？’張說：
‘郭是人才，為國家著想，我把他送到國外去深造。’未等電報發出，已聞郭夫婦遇害了」。張學良看完郭氏夫婦遇害的電報後，跺了跺腿（腳），嘆了口氣，說：「完了。」
並將總部送往各部傳示的郭氏夫婦屍體照片及檔案，批了「以火焚之」四個大字，不忍見郭氏夫婦的慘狀。
張學良後來經常懷念郭松齡。一九二七年奉軍下河南，由於韓麟春指揮失誤，奉軍遭到北伐軍攻擊，退到黃河以北。張學良遇到困難時對部下劉鳴九等人說：「如果郭松齡在，我現在就不會這樣為難了。」（據劉鳴九等人口述資料）一九八一年，「九一八」事變五十週年的時候，張學良在臺灣還念念不忘地對記者說：「如果那時郭松齡在，日本就不敢發動‘九一八’事變。」（于衡：《和中國現代史相關的張學良訪問記》，臺灣《聯合報》1981年9月28日）19
郭松齡雖然悲壯地犧牲了，但他精神不死，他那愛國愛民的高尚情操素為國人敬仰，他為抗日播下的火種，也是撲不滅的。以奉張政權來說，這一事件對它的軍事實力雖然影響不大，因在巨流河戰鬥結束後，附郭的數萬人馬除魏益三帶一少部分人投奔了馮玉祥外，其餘軍隊全都返回了奉天；但它在政治上、思想上對奉軍和奉張政權的影響，它在人們心靈上留下的創傷，卻是不能低估的。東三省的一些老資格的省長如王永江、王樹翰等，都自行引退了。張作霖也變得更加暴躁，尤其在得知郭松齡倒戈後，「幾乎神經失常，他在督署中跑來跑去，一會兒穿上軍裝，要親上前線作戰，一會兒換上便衣，打算率家逃難。那時，在他左右為他出謀劃策的，只有楊宇霆，在外面代他支撐戰局的，也只有吳俊陞、張作相等所謂老派，新派人物十九都在郭軍中。張學良情知亂子大了，唯有跑到前線上拼命抗戰，一直到郭松齡兵敗身死之後，他才敢煩張作相、吳俊陞兩人陪他到老帥面前叩頭謝罪。」20
在這個時候去見餘怒未息的張作霖，老實說，確實還真得有點勇氣。實際上，那的確也是意料中的事，張學良最信任、最崇敬、也是與他關係最密切的人，鬧了這麼大個亂子，他哪能不怒氣沖天呢！