西安事變后，張學良親送蔣介石回京而被扣，東北軍因而失去統(tǒng)帥。在蔣介石的軍事壓迫和政治分化下，東北軍內部潛在的不穩(wěn)定因素迅速激化，致使這支軍閥集團發(fā)生蛻變。

首先，東北軍內部派系紛爭的表面化。曾任楊虎城秘書的米暫沉認為：“東北軍表面上是統(tǒng)一的，實際上內部是不一致的，既有地域的界限，又有新老和學系的派別。自從張學良被扣后，東北軍內部群龍無首，平時內部的許多矛盾趨于尖銳而表面化。”此論斷可謂切中要害。東北軍在奉軍時期就有元老派與少壯派、陸大與士官派、東北與外省籍等派系之分，這種派系之分一直延續(xù)到東北軍時期。西安事變后，這種派系之爭突出表現為元老派與少壯派之間的對立。

張學良被扣后，中央軍大兵壓境，內戰(zhàn)一觸即發(fā)。面對蔣介石的背信棄義，元老派與少壯派都激烈主戰(zhàn)，這時雙方意見一致。但在張學良致信西安方面主張和平解決后，元老派與少壯派開始出現分歧，以王以哲為首的元老派從維護抗戰(zhàn)大局出發(fā)主張先撤兵再謀營救張學良，少壯派則仍堅持先釋放張學良再考慮從前線撤兵的問題。

1937年1月19日，少壯派向中共代表團提出：只要蔣介石不放張學良，就同南京決一死戰(zhàn)，并表示對東北軍高級將領主張和平解決十分不滿。在元老派方面，他們雖然傾向主和，但亦始終努力爭取張學良的自由。

經過幾番交涉，蔣介石于1937年1月19日致函楊虎城時明確表示：張學良回陜是“不可能之要求”。同日，張學良在致楊虎城的信中亦明確強調：“關于弟個人出處問題，在陜局未解決前是不便談起，斷不可以為解決當前問題之焦點”。

但直至1月底，西安方面仍然專注于張學良的自由問題。這時張語氣更為嚴厲地表示：“若今日再不接受，而仍以良之問題為先決條件，則愛我即以害我，不但害我，且害我團體，害我國家矣。”

在這種情況下，參與決策的元老派仍然作最后努力，要求給予張學良名義，最終迫使蔣表示：“關于漢卿出處問題，一俟移防完畢后，中(蔣介石自稱，蔣名中正筆者注)可保證必為負責請求，使?jié)h卿出而效力國家，至于復權更不成問題”。

但少壯派并不贊同元老派的主和做法，1月29日，東北軍40多名高級軍官在渭南開會討論“戰(zhàn)和”問題。在少壯派代表應德田的鼓動下，在場的東北軍軍官形成了以武力爭取張學良自由的決議。中共經磋商后亦決定與張楊同進退。但“渭南決議”與元老派的主張完全相反，并且，這時“三位一體”面臨的軍事形勢已極為不利。

于是，在1月31日有楊虎城、周恩來參加的“三位一體”最高軍事會議上，東北軍元老派王以哲等仍主張和平解決，楊虎城則認為“從道義上講，應該主戰(zhàn)，從利害上講，應該主和”。于是會議作出“先撤兵再營救張學良”的決定，從而否定了“渭南決議”。這引起了少壯派軍官的不滿，為了維護他們的主張，他們于2月2日槍殺了王以哲等人，是為“二二事件”。這一事件激起了元老派的復仇情緒。得悉事件后，與王以哲關系密切的繆澄流、劉多荃由渭南前線回師報仇，少壯派被迫離開西安。派系之爭的表面化反映了東北軍已經公開分裂。

其次，高級將領的離心。東北軍是以張學良為核心的封建性濃厚的軍閥集團，它延續(xù)了奉軍時期“兵為將有”的私軍特點。在東北軍內部，每支軍隊又以其將領為核心形成小集團，因而在其軍隊中，將領都有著相當的獨立性。這是軍閥治軍理念向下貫徹過程中的自然延伸，儼然在一支軍閥集團中存在著諸多的小軍閥。因而高級將領們往往以軍隊作為自己升遷的工具，而拋棄東北軍的整體利益。以一五師為例，時人即認為：“他們主要的思想，就是個人的升官發(fā)財，此外部落式的封建思想很濃厚，對于三民主義無認識，對于政治無堅決的主張”。