張學(xué)良、楊虎城12月9日確定采取“兵諫”行動后，謹(jǐn)慎行事，只向他們最信賴的極個別高級將領(lǐng)透露，在極端保密的情況下做了一些準(zhǔn)備。他們做了分工：東北軍負(fù)責(zé)在臨潼扣押蔣介石；十七路軍負(fù)責(zé)解除西安城內(nèi)蔣系軍警的武裝和扣押住在城內(nèi)西京招待所的南京軍政要員。
華清池位于臨潼縣城南，驪山北麓，距西安城25公里。華清池分內(nèi)外兩院，外邊的第一道門由東北軍衛(wèi)隊(duì)一營(營長王玉瓚)把守；第二道門由蔣的衛(wèi)隊(duì)把守。蔣介石住在內(nèi)院的五間廳，與他一起住在內(nèi)院的有侍從室主任錢大鈞、組長蔣孝先及十多名秘書、參謀人員。在華清池外禹王廟里駐有中央憲兵一個排，附近的臨潼火車站也駐有一排蔣系武裝。
臨潼一帶的駐軍是東北軍第一○五師(師長劉多荃);東北軍衛(wèi)隊(duì)一營除負(fù)責(zé)把守華清池第一道門外，還擔(dān)任華清池至灞橋間的警衛(wèi)巡邏任務(wù)。
張學(xué)良對臨潼兵諫做了周密部署。12月9日，張指定劉多荃擔(dān)任扣蔣戰(zhàn)斗的總指揮，確定第一○五師第一旅的一、三團(tuán)負(fù)責(zé)外線包圍華清池，以防止蔣介石逃跑。具體分工是：駐臨潼的第三團(tuán)負(fù)責(zé)包圍華清池的南面和東南，駐在西安城南的第一團(tuán)負(fù)責(zé)包圍華清池的西面和北面，外線部隊(duì)共有五千多人。第一旅旅長高福源因外出執(zhí)行任務(wù)，張臨時抽調(diào)六十七軍的周福成(一二九師師長)前來擔(dān)任外線指揮官。張學(xué)良指派的內(nèi)線部隊(duì)是：孫銘九率領(lǐng)的衛(wèi)隊(duì)二營，令他們前往臨潼捉蔣，同時命王玉瓚率領(lǐng)在華清池執(zhí)勤的衛(wèi)隊(duì)一營協(xié)同衛(wèi)隊(duì)二營執(zhí)行兵諫任務(wù)。張學(xué)良考慮到孫銘九缺乏實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，特選派騎兵第六師師長白鳳翔、團(tuán)長劉桂五指揮攻打華清池。內(nèi)線作戰(zhàn)指揮官是一○五師二旅旅長唐君堯，內(nèi)線部隊(duì)共有四百余人。
12月9日張、楊決定兵諫后，對外不露一點(diǎn)聲色，一切如常。當(dāng)晚，張、楊在城內(nèi)易俗社戲院招待南京軍政大員欣賞地方戲秦腔。12月11日，他們最后確定翌日(12日)晨6時發(fā)動兵諫，當(dāng)天張仍到華清池與蔣周旋，并在當(dāng)晚由張、楊出面在新城大樓設(shè)宴款待南京軍政要員。這天蔣介石要最后確定“剿共”軍事計(jì)劃，留張學(xué)良、陳誠、衛(wèi)立煌、陳繼承等在華清池吃晚飯。飯畢，時間已晚，張又陪這幾名大員趕到新城大樓去開懷暢飲，直到晚10時招待宴會才宣告結(jié)束。宴會后，張、楊分別向他們的高級將領(lǐng)和幕僚宣布了兵諫計(jì)劃并作了動員。午夜過后，張學(xué)良率其重要將領(lǐng)和幕僚來到新城大樓，他和楊虎城將在這里指揮兵諫。
12日凌晨2時許，頭一天被張學(xué)良召至城內(nèi)接受協(xié)同捉蔣的衛(wèi)隊(duì)一營營長王玉瓚，乘摩托車駛離西安，途經(jīng)十里鋪和灞橋鎮(zhèn)時，令其所屬部隊(duì)迅速趕赴華清池參加捉蔣戰(zhàn)斗。衛(wèi)隊(duì)二營營長孫銘九，事先接受了張學(xué)良授予他的捉蔣命令，張?jiān)偃谒粶?zhǔn)傷害蔣，令其要絕對保證蔣的安全。12日凌晨2時，他同白鳳翔、劉桂五一同乘車離開西安，車到灞橋，他們向事前安置在此地的衛(wèi)隊(duì)二營官兵作了動員，之后一起乘車直奔華清池。3時前，參加外線作戰(zhàn)的部隊(duì)陸續(xù)到達(dá)預(yù)定位置，將華清池團(tuán)團(tuán)圍住。
12日凌晨四五點(diǎn)鐘孫銘九率衛(wèi)隊(duì)二營到達(dá)華清池外，與駐在此地的衛(wèi)隊(duì)一營會合后，捉蔣戰(zhàn)斗開始。駐在禹王廟內(nèi)的一排中央憲兵還在睡夢中，衛(wèi)隊(duì)一營輕易地將他們繳了械，兩個衛(wèi)隊(duì)營開始進(jìn)攻華清池。他們到達(dá)華清池第二道門時，遭到蔣的守衛(wèi)崗哨的武力阻攔，東北軍開槍還擊，頓時華清池內(nèi)外槍聲大作，雙方展開激戰(zhàn)。東北軍將蔣的門衛(wèi)解決后，孫銘九、王玉瓚各自率隊(duì)沖入華清池內(nèi)院，直奔小橋，想從那兒過去進(jìn)入蔣住的五間廳。由于斜對面房中蔣的衛(wèi)士的密集槍彈封堵了道路，他們不得不改換方向，沿著假山小道匍匐前進(jìn)。他們沖入五間廳后，發(fā)現(xiàn)蔣介石已不在了。用手摸床上蔣的被褥還是熱的，桌上杯子里還放著蔣的假牙，這表明蔣跑走的時間不長。在院內(nèi)各處搜尋，未見到蔣的蹤影。訊問在搜查中被捉到的蔣的侍從室主任錢大鈞和侍從秘書汪日章，也不知蔣的去向。白鳳翔用電話將上述情況報(bào)告張學(xué)良，張、楊十分著急，張從外線部隊(duì)報(bào)告中得知確無人逃出包圍圈，斷定蔣沒走遠(yuǎn)。張、楊一面命令外線作戰(zhàn)部隊(duì)加強(qiáng)警戒，嚴(yán)防蔣介石逃跑；同時命令內(nèi)線作戰(zhàn)部隊(duì)抓緊搜山。
根據(jù)白鳳翔命令，孫銘九、王玉瓚分別率部搜山。在半山腰，孫部截獲了蔣的貼身侍衛(wèi)蔣孝鎮(zhèn)，孫問他：“蔣委員長在哪里？”他吞吞吐吐地說不知道。孫端起槍威脅說：“你不說真話，我馬上槍斃了你！”他朝山上看了一眼。孫朝他目指的方向，指揮隊(duì)伍往山上搜查。原來蔣介石被槍聲驚醒后，立即下床，在侍衛(wèi)攙扶下向后墻奔跑。此時槍聲越來越緊，還夾雜著機(jī)槍聲。蔣踏著侍衛(wèi)的肩膀爬上圍墻，縱身下跳，跌進(jìn)墻外溝里，腰部受了傷。他忍痛向后面的驪山逃跑，趁天未亮摸索前進(jìn)，此時又被山上哨兵的槍聲所阻。他身邊僅剩一名侍衛(wèi)，左臂還受了傷。兩人爬到山坡上，躲藏進(jìn)一個洼坑里。天色漸明，地形地物已隱約可見，搜山的東北軍衛(wèi)隊(duì)一營士兵發(fā)現(xiàn)半山腰一塊大石頭旁像有人走動，一會又不見了。他們走到大石頭旁，發(fā)現(xiàn)洞里蜷伏著一個人，便喊道：“是不是委員長？趕快出來，不出來就開槍了！”洞里連忙回答：“我是委員長，你們不要開槍，不要開槍！”隨后蔣介石就從洞里走了出來。孫銘九、王玉瓚先后趕到這里，見蔣介石彎著腰扶著石頭站在洞口，上身穿一件古銅色綢袍，下身穿一條白色睡褲，赤著雙腳，臉色蒼白，凍得全身發(fā)抖。孫走到蔣面前還未來得及說話，蔣就連聲說：“你打死我吧！……”孫說：“不打死你，叫你抗日！”^[1]并勸蔣趕快下山進(jìn)城，說張副司令在城里等著他呢。蔣執(zhí)意不動。后來，孫示意士兵把蔣架下山去，由唐君堯、譚海等陪蔣乘汽車進(jìn)城，直奔新城大樓，把蔣暫時扣押在那里。東北軍在捉蔣的同時，還截獲了剛由西安返回的蔣孝先(原中央憲兵三團(tuán)團(tuán)長、時為侍從室組長),當(dāng)即將其槍決。