經過進一步分析研究，案犯與北京有聯系的觀點得到肯定，這為摸排工作又增加了一個新的條件。隨后，賀之彬的執勤證被人在十戶灘小學附近發現，這個重要證據的出現使得摸排范圍大大縮小。新疆公安廳副廳長陸懷疆親自前往北京尋求合作。8月11日，搶槍得手的白寶山、關天明將作案用的紅色摩托車扔到河里，企圖銷毀證據。14日，兩人赴烏市邊疆賓館實地踩點。并將作案用的槍支、換穿的衣服事先埋在離邊疆賓館不遠的新大附中院內一處不為人察覺的小樹林里，為以后作案作好了準備。

1928年，日本公使芳澤謙吉到中南海居仁堂，傳達田中首相敦促張作霖盡快解決滿蒙懸案的意思，張作霖三言兩語將他敷衍走了。韓麟春中風后半身不遂，三四軍團的擔子都落到張學良身上，楊宇霆自請帶兵，張作霖覺得他們各有所長通力合作還可以解除心結，試試也無妨。河本大作在中東路制造了兩次爆炸，他認為日本若是無法再用政治手段控制張作霖，關東軍就必須挺身而出徹底的解決。關于這兩次爆炸，各國均懷疑是白俄匪徒所為，西方報紙沒有一家提到日本。張學良告訴于鳳至她送的墨鏡丟了，年夜飯會邀請在北京的幾個處長吃，讓她給準備幾分禮物，于鳳至感覺他和張作霖鬧了別扭，知道是因為楊宇霆的事后說此人不如韓麟春厚道，張學良說所以他要提前和下屬打個招呼。飯局上，在張學良的“循循善誘”下，各位三四軍團的關鍵人物明白了張學良想看好戲的心態。張作霖請菊池武夫過來喝茶，在他面前數落起芳澤公使的傲慢，說知道東京對自己不滿意，但是自己也無法做到讓人人滿意。菊池武夫幾回話都沒說出口就被張作霖打斷了，還遇上張學良和楊宇霆過來談工作，只好告辭離開。張學良在張作霖面前表示，三四軍團全體都將聽從楊宇霆的監督垂顧，楊宇霆也表示張學良處處周到，還安排胡蘭春做

蔣介石終于被找到并且送回了西安軟禁到新城公館，張學良前去看望，說自己是應全國人民的要求發動這次事變，希望他能勇于悔改，聯合全國的力量堅決抗日，如果執拗不悟堅持己見唯有讓民眾公裁。蔣介石喊叫耍賴就是不愿聽他的。張學良自扣蔣后受到國內國際鋪天蓋地的輿論，他雖有精神準備但仍然頗感震撼。張學良急于見到周恩來，派了飛機去迎接。見面后，張學良告訴周恩來，自己不僅要抗日還要救國，無論哪方面歸根到底是要實行根本性的政治改革，充斥著親日派和妥協勢力的南京政府非改造不可，必將中央政府置于全國抗日黨派團體的革命監督下不可，如果放棄這些改造收復東北就是一句空話。宋美齡要求南京方面立即停止對西安方面的軍事行動，這樣不僅會危及蔣介石的生命，還會使事態更加嚴重。毛澤東認為無論張學良如何處置蔣介石，南京方面與張楊的關系沒有任何妥協的可能性，國民黨的大舉進攻不可避免，所以只能力爭好的前途同時也要準備應對壞的局面。宋子文面見蔣介石后，蔣介石讓他將自己寫給家人的遺囑交給張學良。張學良認為他是在跟自己打心里戰。宋美齡乘坐飛機飛往西安，張學良過來接機，他答應宋美齡不讓衛兵搜查她的行李。宋美齡說她是為和平和抗日而來。見到蔣介石，

為了作案時更加快捷方便，白寶山和關天明商定再搞一把短槍。經過一番密謀，兩人將目標鎖定在一個叫賀之彬的警長身上。賀之彬家住十戶灘，但在東阜城上班，這一點下全白寶山的心意。因此次為遠程作案，兩人謀劃先搶一輛摩托車作為交通工具。7月29日，白寶山、關天明在鄉間土路上伏擊，將過路青年季平打死，委平所騎的紅色摩托車便成了他們作案的交通工具。8月8日深夜，白寶山、關天明潛入東阜城派出所駐地突襲了值班室，將躺在床上看錄像的警長賀之彬、民警史春生當場擊斃，賀之彬的54式手槍被搶走。

奉旨一戰艱苦卓絕，三個旅全都被困住了，張學良頭一回打這樣的硬仗完全沒想到會出現這樣的局面，楊宇霆派韓麟春過來幫忙，韓麟春告訴張學良，人到險處須放膽，放手一搏才有機會，三個旅必須拉開了打，互為犄角不得放松，郭松齡同意這種打法，讓張學良去儲世新的二團，張學良便讓韓麟春留在指揮部代理梯隊長。儲世新派了通訊兵到了指揮部，張學良跟著他去二團，通訊兵為了掩護他犧牲了。張學良告訴儲世新，現在全線告急，他們一個團正面擔任三個團的護衛任務，他到這里來就是要和他們同生共死，儲世新擔心張學良的安全，鼓動各位營連長勸張學良離開了。張學良的到來起到了作用，二團在儲世新的帶領下打進了對面直軍十六師的前線指揮所，郭松齡和戴旅長也得手了，韓麟春功成身退，張學良大喜之時卻收到張作霖的電報：東路軍潰敗，張作相失手。張學良叫回郭松齡坐鎮指揮，準備去軍糧城大本營看看父親那邊的情況。之后，西路軍潰退，其中一個師一個旅未打一槍就繳械投降，總指揮張景慧躲到北京城，東線失敗，有人看見張學良從馬上掉下來不知所蹤，奉軍所有的希望頃刻變成夢幻泡影。張作霖聽到兒子失蹤心急如焚，張學良卻趕了回來，父子相見，淚眼相對。熱戰六天，奉軍就被打敗，損