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成了官军的张作霖对为害地方的胡匪十分痛恨，极力剿杀。在他的连年痛剿下，辽西的小股胡匪或被招抚，或被剿灭。就连党羽千余的大股悍匪田玉本也被张作霖部击毙，其徒众星散，百姓称快。
但是，还有一个奸诈凶残的土匪杜立三很难对付。杜立三盘踞在辽中县青麻坎。杜立三的势力越来越大，官军拿他没有办法。他自称马上皇帝。在他盘踞的地方，随意封官许愿，老百姓见他称杜大人。实际上，他已经形成了割据之势。盛京将军赵尔巽曾下令“严密访拿”，几次派兵进剿，但都败下阵来。1907年，清政府在东北建立行省，任命徐世昌为东三省总督。徐世昌为了除掉这个心头之患，特派智谋之士知县殷鸿寿到新民府协助张作霖剿灭杜立三。
对杜立三是强攻还是智取，他们进行了仔细的商讨。杜立三自诩为马上皇帝，马上功夫了得。能双手使枪，弹无虚发。且城池坚固，徒众凶顽，关卡林立，防备极严。如像以前那样派兵强攻，恐师劳无功，难以奏效。因此，决定智取。他们设了一计。张作霖派人到辽中县送上一封贺信，祝贺杜立三被奉天省招抚，当上了大官，官位比张作霖还高。让杜立三速到新民府来面谒省里的招抚大员，以便到奉天向徐世昌总督致谢。杜立三有所察觉，不敢贸然行动。同他母亲和兄弟商量。他们也认为到新民风险很大，凶多吉少，都不主张他去。
此计落空。张作霖没有灰心，又生一计。他想到了黑山秀才杜泮林。杜泮林是张作霖的义父。张作霖在中安堡当保险队头目时，同绅士杜泮林结下交情，来往密切，关系甚笃。张作霖知道杜立三拜认杜泮林为同族叔，对其言听计从，十分尊重。张作霖就想打杜泮林的主意。他和殷鸿寿密谋，用杜泮林引诱杜立三上钩。
张作霖特地亲自到黑山把杜泮林接到新民府，并把他引见给省城大员殷鸿寿，以证明确实是省里招抚杜立三，并非虚构。张作霖又在新民街上，为杜泮林另设招待处，请杜泮林在招待处稍事休息，候杜立三来到之后，一同晋省。秀才杜泮林是老实人，不知是计，就给杜立三写了一封亲笔信，言辞恳切，感情真挚。有“游侠非终身之事，梁山岂久居之区；一经招安，不仅出人头地，亦且耀祖荣家”等语。
杜立三本来疑信参半，犹豫不定。突然得到他素来景仰的族叔的亲笔信，便疑念顿消，决定前往。于是，他在1907年6月6日仅率13人，作为随身护卫，由宋庆濂带领，奔向新民府，接受封官去了。他哪里知道此去是有去无回了。张作霖为了不出意外，事先作了周密布置。杜立三只身赴会，十分警惕。在晋见委员殷鸿寿时，他坐在背靠墙壁面对诸人的位置，同时两手插入兜内，握住枪柄，观察动静，以应突变。谈话完毕，殷高声喊道：“送客！”杜立三起身告辞，殷鸿寿送至里屋门口，杜立三转身请殷鸿寿“留步”时，刹那间，被汤玉麟等几个壮汉按倒，下了双枪，死死捆住。事不宜迟，当晚就把杜立三在新民府西门外枪决了。其实，在这之前，张作霖早已派张景惠率大队人马，绕道台安八角台，做好进击杜立三老巢的准备。得到处决杜立三的消息后，张景惠等迅速出击杜立三的老巢。群龙无首，他的老巢辽中县青麻坎被一举端掉
。除掉了杜立三，扫除了一大害，辽西匪患遂绝，人人称快。
杜立三这个多年啃不动的硬骨头，让张作霖轻而易举地剔除了。他采用的是智取的谋略。这里显示了张作霖的过人的智慧。得此消息，总督徐世昌喜出望外，上报清廷，为张作霖请奖。清廷除赏银5000两外，将张作霖升为奉天巡防营前路统领（旅长），管辖马步五个营。其他还有中路、左路、右路、后路等四路统领。张作霖成为东北旧军五个举足轻重的武装力量之一，势力更加壮大了。