1912年5月，袁世凯正式颁布任命令，授陈阳为黑龙江、滨海两省护军使，兼两省巡按使事宜，既握有两省军政指挥权，可统辖军队、镇守边疆，又兼管民政、财政等地方事务，是北洋政府时期对边疆实权派的典型任命。
这一时机的选择极具考量：3月袁世凯刚通过南京留守府等职位稳住南方革命势力，4月完成对中央政权的初步掌控，5月便着手安抚边疆实力派。此时陈阳已通电效忠、整顿好两省秩序，袁世凯通过这一任命，既认可了陈阳的实际地位，又将其纳入北洋体系，实现“以官辖权”的制衡，同时借陈阳的军事力量防备沙俄与日军异动，一举多得。
收到袁世凯任命后不久，陈阳便带着东北特产与重金厚礼，亲自赶赴京城拜见。面见袁世凯时，他态度恭敬，反复强调“黑龙江、滨海两省始终以中央为尊，绝无半分割据之心”，又表态“今后愿唯大总统马首是瞻，为维护国家统一、镇守边疆鞠躬尽瘁”，句句切中袁世凯“拉拢实力派、稳固统治”的心思。
袁世凯本就对陈阳“率先效忠”的举动十分满意，又见他行事懂分寸、会表态，当即对其大加表扬，不仅赏赐了不少金银绸缎，还拉着他的手说“东北边疆有你在，我放心”，明里暗里透出“后续会予更多支持”的信号。
陈阳在京城逗留了五日，除了拜访袁世凯，还按徐世昌的提点，去北洋系几位核心将领与政府要员的府邸走动，送上合宜的礼物，既不显得刻意攀附，又维系了人脉。最后一日，他专程去徐世昌府邸拜访，两人关起门来密谈许久——徐世昌叮嘱他“回东北后需稳扎稳打，既要扩实力，也要避锋芒”，陈阳则将自己对两省未来发展的规划简要说明，两人达成默契。
而陈阳此行最大的收获，远不止于官场人脉。他利用夜间空隙，悄悄行动：先是潜入京城内几位清朝遗老、不法商人的府邸，将他们私藏的金银珠宝与珍贵文物收进空间；随后又冒险靠近故宫外围，趁守卫交接的间隙，将部分未被妥善保管的国宝（如古籍善本、青铜礼器）悄悄收进空间，避免未来军阀混战中遭损毁或流失。他心中打定主意，这些文物待天下安定后，必尽数捐给国家。
离开京城时，城内因几处府邸“失窃”已泛起小范围混乱，但陈阳对此绝口不提，只带着随从低调北上。中途在天津停留一夜，他又故技重施——针对天津租界内洋人暗中收购的中国文物、以及本地劣绅私藏的珍宝，再次出手收进空间，坚决不让这些国宝流入海外。
待天津也因“财物失踪”陷入混乱前，陈阳已带着随从登上前往东北的火车，一路顺利返回黑龙江。
陈阳回到府邸，第一时间让人召见情报部门负责人——此人名为沈墨，早年曾在南洋从事情报工作，因行事缜密被陈阳招揽，负责两省的情报搜集与特殊任务。
沈墨很快赶到，躬身行礼：“大人唤属下前来，可有要事吩咐？”
陈阳直入正题：“眼下情报部门人手是否紧缺？若尚有富余，我有一件重大之事要交给你办。”
“属下手中人手充足，大人请尽管吩咐！”沈墨立刻应道。
“你分一批精干人手，秘密前往全国各地。”陈阳语气郑重，“首要任务是保护各地的国宝级文物：能安全运回来的，就设法通过商路运回来；不方便运输的，就在原地找隐蔽处掩埋，做好详细标记，记录好位置——我有空会亲自去取，若没空，便等合适的时机再处理。”
沈墨沉声领命：“属下明白，定不会让文物受损或流失。”
“另外，”陈阳话锋一转，眼神锐利了几分，“需同步加强对各地军阀的监视，他们的兵力调动、结盟动向、财政状况，都要一一摸清，情报务必及时、准确。这是眼下情报工作的重中之重，绝不能出半分差错。”
他停顿片刻，语气带着警示：“此事我全权交给你，若是办不好，小心你的脑袋！”
沈墨心头一凛，再次躬身：“属下以性命担保，定将此事办妥，绝不辜负大人信任！”
陈阳见他态度坚决，便挥手道：“去吧，尽快制定计划，即刻动身。”沈墨应声退下，转身去安排任务。
陈阳此后对京城与南方的勾心斗角、军阀争权之事一概不关心、不参与，收到沈墨传来的情报，只与自己记忆中的历史轨迹核对，确认无误便搁置一旁，将全部精力投入黑龙江、滨海两省的军政建设——尤其是民政领域，从流民安置、农田开垦到民生设施修缮，他都亲自过问、逐一落实。
时光匆匆，转眼便到了1913年。这一年，陈阳的未婚妻于凤至凭借优异成绩，考入了1912年下半年刚运营起来的牡丹江师范大学。开学当日，陈阳特意推掉政务，亲自驾车送她去学校。
于凤至本就害羞，见陈阳一路忙前忙后帮自己搬行李，忍不住给他递了个白眼，小声嗔怪“太招摇了”。可到了学校，无论是老师还是提前报到的学生，见了于凤至都恭敬地喊“夫人”，毕竟陈阳是两省实际掌控者，他的未婚妻自然是人尽皆知。
这一声声“夫人”让于凤至的脸颊瞬间红透，窘迫得手足无措。陈阳在一旁看得哈哈大笑，还故意调侃“大家喊得没毛病”。于凤至又羞又气，伸手就往陈阳腰上掐去，疼得他当即呲牙咧嘴，心里暗自嘀咕：“没想到凤至年纪还小，竟也会这招？难道掐男人腰是女人天生的本事？”
于凤至瞪着陈阳，脸颊还泛着红：“我知道你不怕疼！你再这么胡说，我都没脸在这儿待了，还不赶紧给我找个台阶下！”
陈阳见状，连忙收敛笑意，转向校长和几位负责人，正经道：“你们都认识，我就不多介绍了。夫人在学校读书，还劳烦各位多关照，千万别让她受半点委屈——毕竟我以后的继承人，还得靠夫人呢。”
这话一出口，于凤至又气又羞，狠狠剜了他几个白眼。校长和负责人憋着想笑，却不敢表露，连忙躬身应道：“大帅放心！我们一定好好照顾夫人，绝不让她有任何差池！”
于凤至实在受不了这阵仗，推着陈阳往外走：“你快走吧，别在这儿添乱了！”陈阳依依不舍，反复叮嘱了几句“有事随时给我发电报”，才一步三回头地离开。
等陈阳走后，校长忍不住感叹：“真羡慕夫人和大帅的感情，又甜又实在！”其他负责人也跟着附和，于凤至听着这些话，刚才的窘迫渐渐散去，嘴角忍不住弯了起来，露出了开心的笑容。随后，校长和几位负责人亲自领着她，去熟悉教室、宿舍，细致地讲解学校的各项安排。
陈阳因流民迁移需过境奉天的问题，专程前往奉天拜访张作霖，两人在府邸内闭门详谈，最终达成“互不侵犯、友好合作”的协议——约定互不向对方辖区派驻军队，共同维护东北边疆稳定，表面上言语热络，一口一个“老弟”“老哥”，热情得只差斩鸡头烧黄纸拜把子，那股子虚假劲儿看得旁人心头发麻，不知情的还真以为是三生三世的好兄弟。
张作霖拍着大腿保证：“流民过境的事你尽管放心！只要从奉天走，老哥我亲自打招呼，绝不让关卡为难他们，保准顺顺利利送到你的辖区！”陈阳连忙起身道谢，随后两人又聊起防备日军的话题，越聊越投机。
聊着聊着，张作霖趁机提了需求：“老弟，你那兵工厂产的军火实在顶用，能不能匀些给老哥？”陈阳当即应下：“老哥开口，这事包在我身上！”张作霖又叹着气说想买军舰、飞机，却苦于没门路，陈阳也表示理解：“只要老哥需要，后续我帮你联系洋行，要多少都能给你办妥。”张作霖听了，连连道谢，拉着陈阳不肯撒手。
当晚，张作霖设宴款待陈阳，席间还特意叫来太太和几个儿子作陪。陈阳看着年幼的张学良（小六子），心里暗自感叹：这孩子未来功过难评，东北最终丢在他手里，可要说他毫无功绩，也不尽然，实在是复杂难断。
接下来的几天，陈阳在张作霖的热情挽留与陪同下，参观了奉天、吉林两地的重要据点。每到一处，陈阳都不忘夸赞：“老哥手下的兵真是精神！军纪严、士气足，比关内的队伍强多了！”民生、军备方面也捡着好听的话说，把张作霖乐得合不拢嘴，脸上的褶子都笑开了花。
待参观结束，陈阳婉拒了张作霖的再次挽留，向他告辞后，便带着随从返回了黑龙江。