召開最高軍事會議，張作霖下了總退卻令，學良留守北京處理京津事務，并留下手諭，不讓張宗昌和褚玉蹼的人出關禍害東三省。離京前，張學良報南滿鐵路與京奉鐵路交叉處，日軍近日不許行人通過，恐有異情，但張作霖對自己的把兄弟信心滿滿，打定主意承專列回奉天。張作霖啟程回奉天，途經皇姑屯南滿鐵路，橋梁發生爆炸，所乘的車廂被炸得粉碎，同車的吳俊升當場死亡，熟睡的學良猛然驚醒霍地坐起，似乎感覺到千里之外的一聲巨響。滿臉是血的張作霖被抬回帥府，在彌留之際留下遺言召學良回奉天，將自己全部希望寄予學良身上，見到親人留下遺言的張作霖于1928年6月4日身亡。張作霖遇刺之日正是張學良生日當日，奉天密電讓張學良親自譯電，張學良看到電報幾近崩潰，但強忍悲痛告知屬下張作霖返奉途中橋梁發生爆炸，受輕微傷，但精神良好，當即安排軍團部撤往冀東灤縣，鳳至連夜回奉天。奉天帥府的女人們亂成一鍋粥，但奉天省長及帥府參謀長為了不引起局勢動蕩，議定秘不發喪。日本方面自事發之后一直暗中監控著帥府，覺得帥府安靜得反常，拍總領事夫人前往帥府探聽虛實。