楊宇霆對張作霖說：「郭反正是要死的，不如就地槍決，以免株連。」這句話提醒了張作霖，他倒不是光想到張學良，而是考慮到，郭軍幾乎包含了東北軍全部的精銳，事情既已過去，大部分官兵還要予以保全，沒必要留活口從而牽連無辜。
張作霖隨即讓楊宇霆代為擬電，將郭氏夫婦就地槍決。以後張學良及郭軍舊屬均歸咎於楊宇霆，認為是他「矯老帥之命」，導致郭松齡被處決，這也成為楊宇霆日後遭到誅殺的原因之一。可是以郭氏夫婦死後，張作霖仍要將他們暴屍三日以洩憤這一點來看，即便沒有楊宇霆的建議，郭松齡亦必定難逃一死，而楊宇霆一片苦心要調解張氏父子的關係，避免他們感情破裂，結果反被人歪曲，以致惹禍上身，也真是太冤、太不值得了。
在楊宇霆代擬的處決令中，槍斃韓淑秀的理由和罪狀是「附逆最力，在灤州獨立時，當眾演說，搖惑軍心」。韓淑秀確實自始至終參加了郭松齡的反奉行動，且起到了很重要的作用，張學良就說「郭松齡起兵倒戈的動因，與她的太太有很大的關係」。這是個很硬氣也很有擔當的女人，行刑時，圍觀的村民看到「郭松齡有些頹了，那女人倒比她男人剛強」。死到臨頭，韓淑秀還對丈夫說：「你怕什麼，如果我們勝了，不也是一樣嗎？」她接著又對行刑士兵說：「先打我，讓軍長（指郭松齡）看見我走了，好放心。」
郭松齡是在一戶姓郝人家的莊稼地裡被槍殺的，郝家認定郭被殺是「將星落地」。將星自非人間凡品，落在哪裡，哪裡的風水一定錯不了，因此郝家人特地在郭被殺的地方植上松樹，作為自家墳地，此後該處便得名松樹墳，或稱郝家墳。
在郭軍兵臨城下的那段時間裡，張作霖被迫把家屬都暫時藏到他的日本顧問松井七夫家裡避難。當張作霖接到前方電話，得知郭松齡已被處決時，正值他的第八個孩子張學銓出生，張作霖十分高興，一拍大腿，就給張學銓起了個小名，叫作太平。
張作霖並不知道，他的大兒子此時尚處於六神無主的狀態之中。穆春在擒獲郭松齡後，除直接向張作霖報告外，也給張學良發了電報。張學良獲悉，當時就打算讓穆春先將郭松齡送到新民縣，然後予以釋放。他和機要秘書劉鳴九進行商量，劉鳴九說：「這個事情你可要好好考慮，老將這樣震怒，能行嗎？」張學良聽了有些害怕，暫時便再未提及這個話題。
對郭氏夫婦行刑的並不是穆春，而是張作霖的衛隊團團長高金山。和穆春一樣，高金山也知道張學良與郭松齡不同尋常的關係，所以在從奉天總部出發時亦給張學良發來了一封電報，電報中沒有說行刑，只是說奉派押解。張學良正在興隆店自己的司令部內，收到電報，他馬上讓劉鳴九復電高金山，叫對方押送郭氏夫婦路過興隆店。劉鳴九問：「到這裡幹什麼？去瀋陽又不順路。」張學良回答：「到這裡我把他放了。」劉鳴九沒想到他對放郭仍念念不忘，急忙提醒道：「這不行啊！老將本來就對你很惱火，你再把他放了，老將能答應嗎？」張學良這回很堅持，說：「不要緊，你就寫吧！」
劉鳴九隻得遵命擬寫電報，然而還沒等他把電報稿寫完，高金山的第二封電報來了：「走到老達房，奉帥令已將郭松齡夫婦槍決。」張學良看完這封電報，跺了跺腳，歎了口氣，說：「完了。」