次日，市局刑偵處的副處長劉維震集中各級領導召開了案情分析大會。看來，當務之急是要找到那輛寶石藍色面包車！公安局出動大量警力展開對面包車的追查工作，而此時，司機李明卻在家里一個人喝著悶酒，在妻子的極力勸說下李明來到石景山分局自首。原來李明并非協同作案人，李明供述了罪犯的一些體貌特征、口音，以及罪犯當時的目的地：337路汽車總站。更重要的是，他說有一個裝槍袋被他扔到了葉川村附近。

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。

張學良回國后，張作霖帶著各級軍官和家人觀看了他帶回的有關日軍現狀的影片，張學良告訴父親，自己沒被嚇住，而是激發了整頓軍隊的決心，東北軍必須迎頭趕上拉近與日軍的距離。郭松齡說日本人給了張學良儲君待遇是想要拉攏他，而他這種憂慮體現了他的民族意識，國家出現了問題，每個人都有責任找出一條路。張學良說張作霖已經正式任命楊宇霆為總參謀長，郭松齡卻說楊宇霆不是來整軍的，而是為了實現自己的野心。張學良帶著徐副官去見了楊宇霆，楊宇霆說自己勸張作霖不要接受吳佩孚的挑戰，而張學良的“整頓軍紀、加強訓練、選拔軍官、全面整頓”十六字方針跟自己不謀而合，自己找他是為了合作的。兩人就整軍一事初步達成了統一的步調。隨后，張學良和徐副官帶了酒食給巡視演習場地的郭松齡等人，郭松齡聽張學良談到楊宇霆，立即大光其火，揚長而去。第五混成旅二團六連嘩變，士兵搶掠如土匪，楊宇霆提議張作霖召開了最高級別的軍事會議，張學良被父親叫來參會，意外的得知自己被任命為第二梯隊總司令，統轄三四八旅。張作霖決定與直系吳佩孚作戰，可那些老把式卻沒有一個真的愿意打，楊宇霆告訴張學良最好的革新就是實戰，否則永遠沒有機會。清晨，張學良偷偷的起來拿錢發現密

郭松齡兵敗宣布下野，帶領教導隊單獨突圍，讓余部進入奉天聽從張學良的命令，鄒作華下令各軍停止攻擊。張學良得到消息后也命令停戰，心里卻擔心起出走的郭松齡。五姨太等人回到家，幾人劫后余生痛哭流涕。于鳳至下跪替張學良向各位媽媽賠罪，幾人又再次抱頭痛哭。郭松齡和韓淑秀化裝南逃，路上被吳俊升的騎兵追擊躲避到一個叫蘇家屯的地方，韓淑秀用一只耳環換了點吃的，聽到槍聲躲進了老鄉的地窖，卻又因為那只耳環暴露了行蹤被捕。郭松齡夫婦被關在老達房，騎兵師師長對他非常禮遇，楊宇霆卻攛掇張作霖一了百了以防夜長夢多，趙喜順趕往老達房執行槍決，焦急的到處打聽郭松齡消息的張學良知道此事后，讓人給趙喜順發電報讓他將郭松齡夫婦帶到自己這里準備偷偷將他們送到國外。郭松齡讓一個講武堂的學生記錄了自己的起兵理由，還在一封信上寫下自己的未了心愿，請趙喜順轉交給張學良，隨后與韓淑秀牽手走向刑場，兩人相扶相攜英勇赴死。張學良得知郭松齡死訊的時候那封電報還因為發報機故障沒有送出去，他無聲痛哭不已。張作霖重新進駐公署大樓，他要軍法處長帶回張學良進行法辦，眾人連忙勸住他，張作霖做足戲后才在張作相等人的攙扶下離開。張學良要保住自己曾經的部下，楊

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。