編遣會議後， 石友三部被縮編為陸軍第二十四師， 他擔任師長， 兵力約2萬多人。 馮玉祥因西北軍被裁撤太多， 深為不滿， 借機離開南京， 從此蔣、馮隔閡日漸加深。
蔣介石與馮玉祥、閻錫山
蔣介石與李宗仁武漢戰爭結束後， 蔣介石與各地方實力派的矛盾日趨加深， 馮玉祥決定先發制人， 動員反蔣各派聯合起來討蔣， 但又擔心閻錫山抄其後路， 因此， 他將河南山東兩省軍隊撤到陝西和河南西部， 以迫使閻錫山一道反蔣。 此時， 西北軍改為護黨救國軍， 石友三為第三路總指揮。
石友三
為了進一步拉攏石友三為自己所用， 善於製造矛盾、挖人牆腳的蔣介石在暗中委任石為第十三路軍總指揮， 悄悄又給他送款50萬元。 石友三于6月1日從南陽向許昌進軍， 一面派其參謀長柳建夫帶兵一部到禹縣迎接韓複榘來許昌， 一面隆重歡迎蔣的欽差大臣錢大鈞， 石友三在親自主持召開的團以上長官參加的歡迎錢大鈞宴會上， 毫不掩飾地向錢大鈞表達自己的尊重與敬意， 他直言不諱的奉承幾乎到了卑躬屈膝的地步， 讓在座的旅團長們都替他臉紅。 在他邀請錢大鈞閱兵的時候， 竟然當眾辱駡自己的恩人、頂頭上司馮玉祥，
1929年秋， 石友三由許昌移防亳州， 蔣介石派人點驗後又開往山東德州。 恰逢安徽省主席方振武醞釀反蔣， 被蔣解除武裝， 蔣介石決定委任石友三接替此要職。 當志得意滿的石友三剛將要前往赴任時， 蔣又複電改任其為廣東省主席。 野心勃勃的石友三此時首鼠兩端、進退兩難， 深感小心臟受到了極大的傷害。
唐生智
唐生智趁機派其顧問袁華選前來拉攏， 廣東方面也派鄧芝園向他遊說， 石動心同意共同反蔣。 啥叫小人啊？所謂小人就是你對他有一百次好， 可是當你有一次沒照顧到他， 他就會立刻與你反目， 這種人就是小人。 同年12月9日， 在浦口車站石友三召開緊急軍事會議， 決定與蔣決裂， 先將蔣的代表盧佐扣住， 然後以大炮數門排列到浦口江岸向南京猛烈轟擊， 並派便衣隊偷偷摸進南京城內乘勢擾亂。
老謀深算的蔣介石根本沒料到石會來這一手， 一時南京各部院亂成一團。 石見好即收， 率部北撤將沿途其他駐軍統統繳械， 把津浦線車皮全部帶走， 安全退入河南商丘。 馮玉祥部派人見他， 表示祝賀， 石頗為得意。
1930年春， 馮玉祥、閻錫山醞釀討伐蔣介石， 鹿鐘麟秉承馮意派李忻為代表， 勸說石一致行動。 隨後閻錫山又派趙丕廉為代表來拉石反蔣， 許以山東省地盤， 並委為第四方面軍總司令之職。 石部駐紮豫北新鄉一帶， 糧餉彈藥主要依靠韓複榘接濟， 不足部分則從民間搜刮。 石友三權衡利弊， 加上韓複榘從旁慫恿， 遂決定與閻、馮聯手， 共謀伐蔣大計。 韓、石二人訂有機密電本， 互通情報。 石部於5月中旬由蘭封壩頭渡口渡過黃河， 參加戰鬥，連克數城。8月上旬，閻、馮部隊在隴海線上對蔣發動全面總攻。石部同時出擊，首先將防守通集的蔣介石軍隊擊潰，打開一個缺口，乘勢深入到曹莊寨。曹莊寨距柳河車站僅30餘裡。石友三偵知蔣正在柳河車站督戰，仍分兵兩路，分別向曹莊寨、柳河車站偷襲，意欲活捉蔣介石。
可惜天降暴雨，行動困難，兩翼友軍又不協同進攻，蔣主援軍陳調元部先期趕到。8月18日，石友三接到山東省代理主席秦建斌從德州來電說，晉軍潰退。石友三致電其駐北平代表蕭振瀛訊問時局情況，8月25日接蕭振瀛複電稱，“張學良因蔣軍收復濟南，不日將表明態度，派兵入關，大局有急轉直下之勢，請考慮前途為要。”有奶便是娘的石友三考慮到張學良的實力最大，當即致信電張，表示“即行撤兵北上，服從東北，願效前驅”。8月底，石友三率部擅自放棄陣地，北撤新鄉、安陽等地。當9月18日張學良發出擁蔣通電後，石第一個響應，再次反戈一擊，背叛馮玉祥。
參加戰鬥，連克數城。8月上旬，閻、馮部隊在隴海線上對蔣發動全面總攻。石部同時出擊，首先將防守通集的蔣介石軍隊擊潰，打開一個缺口，乘勢深入到曹莊寨。曹莊寨距柳河車站僅30餘裡。石友三偵知蔣正在柳河車站督戰，仍分兵兩路，分別向曹莊寨、柳河車站偷襲，意欲活捉蔣介石。可惜天降暴雨，行動困難，兩翼友軍又不協同進攻，蔣主援軍陳調元部先期趕到。8月18日，石友三接到山東省代理主席秦建斌從德州來電說，晉軍潰退。石友三致電其駐北平代表蕭振瀛訊問時局情況，8月25日接蕭振瀛複電稱，“張學良因蔣軍收復濟南，不日將表明態度，派兵入關，大局有急轉直下之勢，請考慮前途為要。”有奶便是娘的石友三考慮到張學良的實力最大，當即致信電張，表示“即行撤兵北上，服從東北，願效前驅”。8月底，石友三率部擅自放棄陣地，北撤新鄉、安陽等地。當9月18日張學良發出擁蔣通電後，石第一個響應，再次反戈一擊，背叛馮玉祥。