此后石友三又投靠了蒋介石，但是并为得到蒋介石的信任，不久之后发生了唐生智反蒋，而石友三选择了支持唐生智，他率军到了长江北岸，炮轰了南京。
后来老蒋打垮了唐生智，而石友三则重新投靠了阎锡山，躲过了老蒋的报复打击。1930年，爆发了中原大战，当时石友三带兵10万余人，进攻陇海线一带。
不过在张学良通电拥护蒋介石后，石友三审时度势，果断抛弃冯玉祥和阎锡山，立即通电响应了张学良，被收编为国民革命军第十三路军，驻守在邢台，部下多达6.4万人。
但是石友三野心不小，后来在汉奸张学成的鼓动下，他选择了接受大汉奸汪精卫的改编，并且还出兵攻打张学良，后来被蒋介石和张学良夹击，打的石友三全军覆没。
走投无路的石友三到了山东，投奔了亲日的韩复渠，之后石友三辗转到了天津，跟日本特务土肥原贤二搭上了线，在日本人帮助下了，当上了冀北保安司令。
