獲得此項成果後，山本還不滿足，企圖再讓張作霖同意簽署政治和經濟兩項協定草案。他得寸進尺地對張作霖說：“蘇聯從北方威脅你，蔣介石的北伐從南方襲來，你的處境太危險。日本願協助你保住滿洲。為此，雙方應建立政治與經濟聯盟。”
所謂的政治協定，就是《關於維持東三省治安案》。此案實際上是一份以“中華民國政府外交總長”的名義致日本政府的“換文”草稿，內稱：“日本政府鑒於東三省之治安與日本領土之安寧和經濟利益具有重大影響，因此，‘當東三省之治安混亂或有可能遭受破壞時，不問其原因來自民國外部或內部’，為‘維持地方治安’，日本政府‘將采取必要之措施’。”
所謂的經濟協定則規定：日本人在“滿蒙”享有自由居住往來、經營商工農林礦等業和商租土地的權利；“滿蒙”生產製造的一切貨物得自由出口；實施“二十一條”中將旅順、大連和南滿鐵路的租借期延長為九十九年的條款；有關“滿洲”的其他一切中日條約繼續有效。
顯然，山本提出的這兩個協定草案，實際上是要使日本接管東三省並實行軍事占領合法化，是要使“二十一條”有關東三省的條款得到全麵落實，為將東三省從中國分離出去掃清道路。張作霖一看到山本的草案就明白了日本的意圖。事關東北的存亡，張作霖既不願意，也不敢接受日本的要求。不論山本如何威脅利誘，張作霖均加以拒絕，故山本的這一目的沒有達到。
由於山本所進行的秘密外交，對日本駐華公使芳澤也加以隱瞞，因此，當芳澤偶爾從楊宇霆口中得知此事後，十分不滿。他致電田中指責滿鐵社長越權插手外交事務，要求田中加以製止。山本實際上是田中指派的，但此時田中卻加以抵賴，他複電安慰芳澤說：“本大臣毫無所知，山本所為實在不妥，已予告誡。”其實，芳澤雖對撇開自己搞秘密外交的做法不滿，但對山本獲得的侵略成果並不反對。因此，當風波平息之後，田中便讓芳澤出麵重開交涉，將山本的草約變成政府間的正式協約。田中擔心，張作霖僅在草約上寫了“閱”字，連名也沒簽，他將來很可能不承認這一並無正式效力的草約。田中認為，隻有讓公使出麵，把以私人名義達成的草約用官方的形式確定下來，才真正靠得住。
1927年11月間，芳澤根據田中的訓令，與張作霖等人會商。他提出，以大元帥張作霖與首相田中交換外交函件的辦法，把山本的草約變成政府的協定。芳澤覺得，這種方式既有兩國政府間正式締約的效力，又不易為外界所察覺而遭到反對。
然而，世上沒有不透風的牆。張作霖與山本交涉的消息終究還是透露了出去。南方和北方的報紙激烈地抨擊張作霖，斥責他“把‘滿洲’送給日本”，“想依靠日本援助而當武憲皇帝”，等等。張作霖本來就心虛，如此一來，也十分緊張。他一方麵讓楊宇霆發表公開談話，否認此事，一方麵則千方百計地拖延與田中的“交換函件”。
可是，拖延術並不能幫助張作霖擺脫困境。由於日本方麵催逼得太緊，張作霖不得不最終於12月5日致函田中。也許是為以後推翻承諾留條後路，張作霖在函中故意含糊其詞，隻是說：“日前山本社長來京所談之事，敝意深願以誠意商議”，“各該案詳細規定，現擬飭由各該地方官逐項擬訂。”也就是說，張作霖並未對山本所提要求表示讚同與否，隻是同意進行協商。但是，對張作霖秉性一清二楚的日本決不肯讓他再玩花招，田中在複函中一口咬定：“關於鐵道問題一節，必須以閣下與山本社長之間達成之協議為基礎，以期圓滿解決。”以後，日本方麵又多次片麵地強調，這次“交換函件”已完成了由田中首相與張作霖大元帥間簽訂大綱協定的法律手續，剩下的步驟隻是按照協定的規定，由“滿鐵”與中國鐵路當局簽訂具體的“承建合同”了。
張作霖雖然被迫答應了日本建造新五路的要求，但從內心講，他實在並不情願。不過，到了這種地步，張作霖已無其他辦法，隻好在簽訂“承建合同”上做文章了。他的辦法還是兩個字：拖延。因為拖著不簽“承建合同”，協定仍不能實施。所以，張作霖盡可能地拖，一直拖到1928年5月份，“承建合同”仍未簽訂。
然而，就在張作霖拖延不簽“承建合同”的幾個月裏，國內政局的發展卻對張作霖越來越不利，終於把他逼到了絕境。
南京國民黨陣營內的各派在爭吵了幾個月之後，終於在1928年初達成暫時的妥協。同年1月，蔣介石同國民黨內的其他實力派馮玉祥、李宗仁、閻錫山等人取得了諒解，重新上台，再一次當上了北伐軍總司令。接著，所有參加北伐的軍隊組成四個集團軍。由蔣介石、馮玉祥、閻錫山、李宗仁分別擔任第一、第二、第三、第四集團軍的司令。4月初，以蔣介石為首的北伐軍，向張作霖的所謂“安國軍”發起了全麵攻擊。
1928年2月間，針對即將開始的蔣介石等人的北伐，張作霖在北京連續召開幾次軍事會議，商討軍事部署。會議決定，“安國軍”對京漢路、津浦路暫取守勢，對山西方麵則取攻勢。會議還決定，以張學良的第三、四方麵軍主力及張作相部進攻山西，以第三、第四方麵軍的一部分配置於京漢路，對豫北取守勢；以褚玉璞、孫傳芳、張宗昌部駐大名、濟寧、臨沂一線。防禦北伐軍從豫西、魯西南、蘇北發動的進攻。張作霖的意圖是：首先掃除晉軍來自山西的威脅，解除後顧之憂，同時以防禦戰擋住蔣、馮、李各軍的進攻，然後再伺機“反攻”。
而北伐軍的部署，則以蔣介石的第一集團軍沿津浦路北上，次第向泰安、濟南、滄州進攻，最後直搗天津；以馮玉祥的第二集團軍自新鄉向彰德、大名、順德一帶前進，進攻京漢路以東、津浦路以西敵軍；以閻錫山的第三集團軍沿正太路東進，出娘子關，截斷京漢路；以李宗仁的第四集團軍沿京漢路北上，占領正定、望都後，與第三集團軍會合，進攻保定、北京。
從蔣介石和張作霖雙方的部署看，真可謂針尖對麥芒。但就雙方的實力和士氣而言，北伐軍顯然占有很大的優勢。因此，4月間戰鬥一開始，張作霖的“安國軍”便連連受挫。