新疆警方出動大量警力開始對烏魯木齊市、石河子市十戶灘鎮北野鎮、東阜城等地區進行大規模的摸排，物證組則從查槍袋入手，開始周密細致的調查。北京市408專案組的于春陽聽到新疆發生的案子后，覺得犯罪分子的作案特征與北京的幾起案子相似，他立即致電新疆公安廳陸懷疆副廳長，要求調彈以供分析。新疆方面經過研究，同意北京的請求。兩地并案偵察的可能性越來越大，從目前形勢看來，狡猾的罪犯就要起到窮途末路了。而此刻的白寶山、關天明自以為案子作得神不知鬼不覺，正像沒事人似的在十戶灘鎮上遛達呢！

蔣介石命張學良和他共同簽發了對陜北的軍事命令，這份電報被陜北紅軍破譯，里面顯示出的重要地理位置是“直羅”，周恩來和毛澤東親到此地勘察。一九三五年十一月，直羅鎮戰役打響。紅軍一舉殲滅國民黨東北軍一個師又一個團，師長牛元峰自殺。此役粉碎了國民黨對陜甘蘇區的第三次“圍剿”，為共產黨紅軍奠基西北打開了新局面。不到兩個月就損失了兩個主力師，這在東北軍歷史上實屬罕見，張學良認為直羅鎮一役是指揮上出了差錯，他撤銷了董英斌軍長職務，嚴厲申斥代理參謀長謝珂，命全軍各位主官深刻檢討此次戰役的慘痛教訓，并向中央請求調撥，要重整一零九師和一一零師。張學良本來就不想“剿共”，此一役后他痛下決心要馬上接上共產黨的關系，保留東北軍的抗日火種。被紅軍俘虜的高福源進了甘泉城面見一零七師的參謀長劉漢東，傳達了紅軍停止內戰共同抗日的愿望，得知王以哲也要見自己，特意去見了彭德懷帶來了他的使命。張學良接到王以哲從洛川發來的密電，知道是高福源有機密要事匯報立馬飛往洛川，高福源告訴他周恩來和自己談過話，中共很有誠意，彭德懷也說什么都可以談。張學良讓他向紅軍轉達自己真心抗日愿以實力相助的態度，命他再回瓦窯堡讓中共派來正式的全權代表。

張作霖買下了順承王府搬到北京。張學良帶著趙一荻兄妹幾人到北戴河玩耍，趙一荻看到張學良的鏈墜中鑲嵌著自己的照片心中歡喜。張學良回到北京就抽起了大煙，他告訴于鳳至，蔣介石的北伐軍說張家是舊軍閥，那自己就做舊的，于鳳至聽出他對張作霖心有怨恨，張學良卻說沒有父親只有上司。張學良走后，于鳳至看到了那枚鏈墜，再加上他大煙成癮意志消沉，她不禁在五姨太面前傷心流淚。張作霖進入北京后制造了幾樁慘案，輿情對他非常不利，在楊宇霆的提議下，他也叫了記者企圖挽回局面。張學良聽到父親扭曲共產主義思想，還絲毫不反省自己的所作所為，說河南一役不想再打了，打下去也毫無意義，因為河南人連飯都吃不上，天天在鐵道邊乞討，張作霖很不高興聽到他這些話。一九二七年六月十八日，張作霖不識大勢，拒絕蔣介石的和談條件，在北京就任北洋政府陸海軍大元帥，成為國家最高統治者，代表中華民國行使統治權，并組成北洋軍閥統治時期最后一屆內閣，成為北洋軍政權最后一個統治者。張學良的煙癮越來越深，他一參加完張作霖的就職典禮就跑回去注射，他覺得本來是決定是戰是和，現在卻弄成“勸進擁戴黃袍加深”的鬧劇，明天要去找點樂子才行。徐副官告訴他，趙一荻姐妹正在父親開

張學良回到家，于鳳至并沒有追問他的去向，忙著遵張作霖之命分配新造宅邸的住所，她提到做事只遵循“尊卑有序”的原則就行了，張學良卻認為此種說法是對自己的暗諷，本就因出走不順內心郁悶的他將這一股憋屈和火氣發泄在她的頭上。1916年10月，天津南開中學校長張伯苓應沈陽基督教青年會的邀請做了一次題為“中國之希望”的演講，張學良本是抱著獵奇心態而來，可當他聽到張伯苓那句語驚四座的“中國不亡吾輩在”也是振聾發聵。黎元洪辭去了大總統一職，段祺瑞與代總統馮國彰不和，派徐樹錚前往奉天拉攏張作霖入關擁護內閣。參謀長楊宇霆與徐樹錚是日本士官學校同學，他要到了徐樹錚手上的段祺瑞秘密購買的四千萬軍火的清單，張作霖命令五十三旅即刻趕往秦皇島一定要弄來這批軍火。不久，軍火到手，張作霖立即招兵買馬，擴充軍隊，并統一了東三省的政務，隨后，張學良前往北京報考保定軍校。張學良本來抱著比較認真的心態來參加考試，沒想到此次考試只是過場而已，所有的程序包括吃喝玩樂都由徐樹錚安排好了。馮庸也參加了軍校考試，他告訴張學良，徐樹錚現在是奉軍副司令，自家老爹馮德麟因參加張勛復辟鋃鐺入獄，幸得張作霖發了電報求情，所以現在要去天津幫忙辦理最后

調查中不斷出現新的線索，范圍也逐漸圈定在石河子一帶，最重要的是物證組找到了縫提槍袋的當事人，而且縫包人提供了更加詳細的犯罪分子的體貌特征，及當時所騎摩托車的特征。據此技術人員從電腦上模擬出了兩案犯的畫像，這為進一步開展工作提供了很多方便。通過對彈殼標本、及彈痕的鑒定，北京408系列槍案和新疆819案正式并案，北京方面由五局副局長岳長峰、刑偵處處長劉維震帶隊的工作組火速飛往新疆，兩地公安聯手出擊的局面已然形成。