在张学良扣蒋的命令传达到卫队1营全体官兵之后，卫队2营副营长商亚东率领所部两个连的队伍也已在这里整装待发。
孙铭九和白凤翔、刘桂武是凌晨2点30分左右到达灞桥的。他们对参战官兵作了简短的动员。白凤翔师长首先讲话：“我们东北军之所以流离失所，无家可归，都是他蒋介石一手造成的。我们张副司令要求打回老家去，他不但不批准，还想消灭我们。今天，为我们东北军人洗刷不抵抗耻辱的时候到了。大家要同仇敌忾，奋勇冲杀。不过，张副司令告诉我们，千万不要把蒋介石打死了，要抓活的。”
孙铭九营长也进行了动员。作为一名基层军官，他虽然没有讲出多少道理，但是那种忠于张学良的思想情绪，却产生了极大的鼓动作用。孙铭九说：“今天到华清池去，是为了救副司令。委员长不抗日，也不叫我们东北军抗日，我们副司令向他请求停止内战、一致抗日，他不但不接受，反而把我们的副司令扣押起来。我们今天去华清池，是要把委员长扣起来，逼他抗日，营救我们的副司令出险。保护副司令的安全是我们卫队营的神圣职责，我们一定要完成这个极其重要的任务，一定要扣押住委员长。但要注意，绝对不能把他打死。”
白、孙的动员，使全体行动官兵情绪异常激愤。这时，白凤翔师长布置：孙铭九率卫队营先冲进去，他随后跟进。
孙铭九根据白师长的指示，考虑到华清池只有40多名宪兵，而且他们大多数人都在睡梦中，反击力量薄弱，如果突袭进攻组织得好，有把握快速制胜。就当即布置：1．由王协一连长率领30人乘第一辆汽车，负责解除华清池大门外岗哨的武装，堵住各门窗的出入口，逐次将院内的岗哨缴械，尽可能不开枪，然后来协助我。2．由我带领一部分人直接寻找蒋的住处，进入房内请他出来，如不顺利，则用武力把他挟持出华清池，架到车上。3．由商亚东副营长带人负责包围院外的宪兵，并警戒华清池的周围。
这时，已经是凌晨4时。待所有内线部队到达华清池蒋介石的临时行辕时，已是5点30分左右。此前，东北军105师一个团在唐君尧旅长的指挥下，已将华清池团团包围。卫队1营已经收缴了院外驻禹王庙宪兵的武器。
但卫队营的汽车声，惊动了蒋的卫兵，并开枪示警。这时，东北军卫队营两士兵开枪还击，顿时枪声大作，扣蒋战斗提前打响！
卫队营的突然袭击，很快解决了守卫在一道门的宪兵。但部队向内院冲击时，遭到蒋介石侍卫的顽强抵抗。孙铭九率领部分人冲入二门，本想直奔小桥进入蒋介石的卧室，但从斜对面室中射来密集的火力，使之无法前行，他们只得改换方向，沿着假山小道直上。当孙铭九进入五问厅蒋的卧室后发现蒋介石已经不在屋内。细心的孙铭九摸了摸了床上的被褥，发现尚有余温，桌子上还放着蒋的假牙和皮包，衣服和帽子还挂在座驾上。这说明蒋走的时间不长而且是在仓皇之中逃走的。
孙铭九连忙返回院内，不多时枪声已息。他们搜寻了院内所有地方，捉到了蒋介石的侍从室主任钱大钧和贴身侍卫汪日章，但他们均不知蒋的去向。
原来，华清池门口枪响、东北军卫队营冲入院内后，蒋介石的侍卫们迅速占领五间厅平台，凭借水泥栏杆作为掩护，居高临下向外射击，掩护蒋介石出逃。蒋的堂外甥兼贴身侍卫竺培基，迅速唤醒蒋介石，并与几名便衣一起搀扶蒋越过五间厅后面的围墙，向骊山出逃——这是唯一的逃路。
围墙虽然不高，但年过半百的蒋介石仍然跳不过去。蒋介石的堂侄也是他的贴身侍卫蒋孝镇便蹲下身子，让蒋踩在他的肩上，把其送上围墙。此时，枪声越来越近，东北军已经向内院追来。强烈的求生欲望，使蒋介石纵身跳到墙外。由于双脚落地不稳，腰脊被摔伤。这时蒋已顾不得疼痛，旋在蒋孝镇的搀扶下跑到了山上，藏进了一个山问石缝形成的孔洞中。
此时，天色渐明，大约早晨7点钟左右。由于找不到蒋介石，刘多荃急忙用电话向新城指挥部报告。张学良、杨虎城听到消息后，颇感震惊。在进一步了解情况下确信蒋没有逃出外围，且床上还有余温，又在围墙外面发现了蒋的一只鞋子后，张、杨判定蒋必在附近山上。于是，卫队两个营600多人全部扑向骊山，张开大网，搜寻蒋介石。
在半山腰捕获了蒋的贴身侍卫蒋孝镇后，这更证明了蒋的去向就在山上。又接着搜寻了不远，卫队1营班长陈思孝就在一堆巨石旁，在一个石洞里发现有人蜷伏躲避。陈遂高声喊道：“是不是委员长，赶快出来，不出来就开枪了！”这时，里面的人无奈地回答：“我是委员长！你们不要开枪，不要开枪！”待他转过身来以后，陈思孝马上认出这正是平时常在大幅照片上见到的那个人，蒋介石终于找到了，扣蒋终于成功了。
两个钟头后，从洛阳而来的一架飞机降落在临潼。此机是驻在洛阳的东北军炮兵第8旅旅长黄永安背叛张学良后，派来营救蒋介石的。但是，它还是晚了半拍，不仅蒋介石此时已被送到西安城内，而且这架飞机也被俘获。
临潼扣蒋行动，蒋的侍卫战殁17人，东北军负伤1人。待把蒋介石送到西安新城大楼绥靖公署时，已经是上午8点多钟了。
临潼方面的清晨枪声，西安城的人们能够隐约地听到。担任西安方面军事行动总指挥的赵寿山，即刻建议张、杨发起行动。随着3颗信号弹腾空而起，整装待发的17路军各部队立刻向盘踞在西安各处的蒋系势力发起了猛烈进攻。一时间，西安城内外枪声四起，偶尔夹杂着炮响，打破了清晨的沉寂。
17路军特务营营长宋文梅和连长李锦铎，看到信号弹升上了天空，立即率特务营和卫士队士兵向中国旅行社西京招待所冲击。
西京招待所位于西安城内东北部的尚仁路上（今解放路一带），是一个呈人字型的两层楼建筑，随蒋介石到西安而来的南京方面军政大员，如陈诚、蒋鼎文、卫立煌、朱绍良、陈调元、陈继承、万耀煌、蒋作宾、邵元冲、蒋百里等10多人，以及他们的家眷、随从、卫士都住在这里。
当17路军特务营、卫士队冲向西京招待所时，南京大员的随从卫士凭借楼房的窗口，居高临下向外射击，阻止部队靠近。宋文梅与李锦铎分别带领突击队员，以准确的枪法迅速击毙前、后门的门卫哨兵，冲进大楼，解除了军政大员随侍卫士的武装，扣留了所有大员。
但是，清点这所大楼所住的军政大员后，发现少了3个人：一个是国民党党史编辑委员会主任、立法院前任副院长邵元冲，一个是蒋介石的亲信、军政部次长陈诚，还有一个是25军军长万耀煌。宋文梅让士兵们再一次搜查房间，发现邵元冲躺倒在大楼的围墙外边，有士兵证实，他是在特务营攻进大楼时，跳窗而逃被击伤的（后来邵死在医院里）。
在女眷住房的橱柜中，还找到了刚刚被蒋介石任命为西北“剿总”总预备队副司令的万耀煌。
而军政部次长陈诚，则是在后厨的地下室墙角一个啤酒箱子里搜查出来的。昔日威风八面的陈诚，此时则吓得面目惨白，一脸尴尬。见此窘状，围捕的士兵都止不住笑出声来。
原“西北剿总”参谋长晏道刚，亦在需要扣留的军政大员的名单中。听到西安城枪声骤响，晏极度紧张，但他已被监视，无法知道究竟。于是，就给张学良公馆打电话，几次都没有打通。接着，又往新城杨虎城公馆打电话，恰好，张学良正在那里坐阵指挥行动，便抓起电话问晏道刚有什么情况。晏说他的住处已被包围，行动失去了自由。张回答说：“我现在也不自由”，说完就挂了电话。听了张这句话，晏道刚马上高兴起来，以为是蒋介石说服杨虎城和17路军，把张学良软禁了。然而，仅几分钟后17路军就来人把他“请”走了。
担负解除城内宪兵团、保安司令部、警察大队、省政府常驻宪兵连及占领西郊飞机场任务的是陕西警备2旅5团。团长郑培元对兵力使用部署为：第1营解除北大街警察局和派出所及西安火车站护路大队的武装；第2营解除警察分局及派出所和宪兵2营营部及钟楼附近警察第3大队的武装；第3营解除西大街公安分局及派出所和宪兵第5连的武装。由于行动突然，猝不及防，仅1个小时，即完成了对蒋系中央宪警的缴械任务。只有新城北门外的一个警察中队顽抗较久，总指挥赵寿山命令作为预备队的教导营，限半个小时内拔除这个据点，教导营上去后，按时解决了这股敌人。
与此同时，西安城防司令孔从洲指挥另一支部队，很快控制了火车站、邮电局等要害部门，查封了各大银行在西安的分行，接管了西关机场，扣留了所有飞机和飞行人员。在这次行动中，陕西省政府主席邵力子、民政厅长彭昭贤、教育厅长周学昌等均暂失自由，西北“剿总”政训处长、特务头子曾扩情也成了阶下囚。
整个兵谏行动到上午8点全部结束，蒋系在西安的势力基本上被一网打尽，古城西安已完全被东北军和17路军所控制。
按照张、杨的部署，在西安扣蒋行动的同时，驻兰州的东北军51军发起了兰州事变。
在西安扣蒋行动成功后，张学良于12日清晨给兰州51军中校参谋、抗日同志会成员解方发去密电。电文说：军事会议破裂，我与杨主任合作，已将蒋介石及“中央军”的诸将领扣押，发表了八项救国主张，请转达51军：立即在兰州响应西安的行动，发表声明拥护八项主张，并立即切断朱绍良的绥靖公署和南京国民政府的联系，把中央嫡系在兰州的军队、党部、公安部队一律缴械，将其主要负责人员看管起来等。
此时，兰州共驻有三支部队，一支是东北军51军，军长于学忠兼任甘肃省政府主席和川陕甘边区总司令；第二支是兰州省绥靖主任朱绍良领导的武装特务营；还有一支是蒋的嫡系胡宗南部的两个团驻于兰州东校场。而三支军队的主帅都在西安参加军事会议。
解方将张学良的密电送给了51军参谋长刘忠干。刘尚疑信参半之际，就收到了于学忠军长要他“将胡宗南部的两个团、绥靖公署特务营及与军统有关的部分警察解除武装，对重要人员要限制自由”的命令。
于是，刘召集甘肃省政府秘书长周达夫、51军所辖3个师的参谋长、西北总部驻兰州的联络参谋、川陕甘边区总司令部各处处长及特务营营长，进行紧急会商：与会者一致同意坚决执行张学良和于学忠的命令，并确定当晚黄昏开始行动。
是日黄昏时分，刘忠干设计诱捕了兰州绥靖公署参谋长及各处处长和兰州公安局局长，分别软禁在刘忠干、周达夫两家的住宅内。
晚上7点，担任城防的51军3个师及特务营分头行动，包围查抄了兰州绥靖公署、国民党甘肃省党部、公安局和特务机关，收缴了他们的电台、密码和所有武器的枪械。驻在兰州东郊的“中央军”第7军炮兵团和胡宗南部两个团，也被东北军51军118师缴了械。于学忠部还占领了飞机场，扣留了20架新式飞机。
为巩固兰州方面取得的成果，13日，张学良用飞机把于学忠和两个师长送回兰州。于学忠归来，使兰州起事部队有了主心骨。很快着手布置进一步军事部署，准备迎击胡宗南部和各部中央军可能发动的进攻。51军第118师师长周光烈随即被委任为兰州警备司令，担任城防守备和城内治安。第113师在玉泉山一带构筑工事，第114师在白塔山一带构筑工事。其后又召开了一系列会议，发表一系列文电，以阐明西安事变的政治主张，而兰州的局势也被迅速稳定。
兰州方面行动的成功，牵制了大量国民党“中央军”，解除了西安东西两面作战的危险，对后来张、杨与南京方面的政治斗争起到了有力的支援作用。
（1）《西安事变新论》，中央文献出版社2000年版，第127页。
（2）《西安事变新论》，中央文献出版社2000年版，第100页。
（3）《西安事变新论》，中央文献出版社2000年版，第128页。
（4）《西安事变新论》，中央文献出版社2000年版，第119页。
（5）《中国新民主革命通史》（1935—1937），上海人民出版社2001年版，第612页。
（6）《中国新民主革命通史》（1935—1937），上海人民出版社2001年版，第612页。
（7）《西安事变新论》，中央文献出版社2000年版，第164、165页。
（8）《张学良在1936——西安事变内幕纪实》，光明日报出版社1991年版，第89页。
（9）《西安事变亲历记》，中国文史出版社1986年版。第115页。
（10）《西安事变新论》，中央文献出版社2000年版，第135页。
（11）《西安事变亲历记》，中国文史出版社1986年版，第218页。
