后来的事实证明，张学良的这些所谓“王牌”最后都没有发挥足以使蒋不敢扣他的作用。他最为倚重的“三位一体”政治军事力量，在他走后，由于他自己的部队——东北军长期以来形成了以张学良为首的领导核心，其他人指挥不动，加之蒋介石的拉拢和分化策略，很快使东北军瓦解。东北军是“三位一体”中最大的军事力量，它一分裂使17路军失去与中央军抗衡的基本条件。共产党纵然为维护“三位一体”的团结做了大量艰苦的工作，但毕竟无法插手两军的内部事务。“三位一体”被拆散，张学良的保护伞也就不复存在了。西安扣留的南京的军政大员和飞机，本来这是确保张学良安全返回的最后的筹码，但张学良却没有很好的使用，他一到洛阳就遵蒋介石令发电给杨虎城，指令放人；到南京不多久就又同意了南京提出的放回飞机的要求。这些事，在他还没有安全保证的情况下都做了，从此也就彻底失去了安全保证。
“三位一体”极力阻止张学良的南京送蒋之行，赵四小姐期望用儿女亲情留住夫君，但张学良作出了不可改变的决定，谁也拉不回他12月25日上午，尽管张、杨的会见不尽愉快，但在中共代表周恩来的说和下，还是形成了马上放蒋的意见。但具体哪一天放蒋走，当时并未讨论。
张学良作出25日下午送蒋离开西安的决定，是在25日上午张、杨会谈之后。
虽然在25日早晨他已吩咐宋氏兄妹准备行装，但这时还有一个重要问题未决：杨虎城的态度。西安城由杨的军队把守，张的军队只有卫队团驻于西安城内。因此，释蒋问题从根本上讲还得由杨决定，杨的态度决定着能不能放蒋走，什么时间放蒋走。在与杨商谈前，张学良心想，如果杨虎城同意无条件释蒋，就好决定送蒋的具体时间了，如果杨不同意让蒋马上走，那就必须想别的办法秘密送蒋走。
幸运的是，这次商谈经过周的说服杨虎城同意马上释蒋。在杨虎城同意放行之后，张学良立即决定当天下午就送蒋离陕赴京。
这个决定是在秘密状态下作出的，知情者仅为蒋介石、宋氏兄妹、端纳、杨虎城和张的侍卫、副官及赵四小姐等。
杨虎城是这天下午2点多钟正式得到通知的。
张学良打电话把杨虎城请到家中，告诉他：“现在不走不行啦！夜长梦多，不知道会出什么大乱子，我决定今天就送委员长去南京。”
杨听后愕然，虽然他已经同意放蒋，但没想到张学良竞这样匆忙，而且要亲自送蒋，这使杨不免对张的安危担心。如果真的发生了那样的事，那么“三位一体”的团结、东北军的团结、西安的好形势也将削弱甚或瓦解。因此就力劝张不要亲自送蒋了。
张说他决心已定。并解释说：不能不想到意外的发生，万一蒋真的出了差错，结局就不可收拾。杨虎城被张学良对蒋介石的真情所打动，勉强同意了他的主张。
杨虎城问：“几天返回西安？”
张学良答：“争取三天之内回来，最迟也不超过5天，万一我回不来，今后东北军就完全归你指挥。”说到这里，张把事先拟好的手令交给杨虎城。手令的内容是：
弟离陕之际，万一发生事故，切请诸兄听从虎臣孝候指挥。此致何、王、缪、董各军各师长
张学良
二十五日
以杨虎臣代理余之职。（11）
这短短50个字的手令，接连出现了几次笔误：把“虎城”二字两次误写成“虎臣”，把“孝侯”错写成“孝候”。行文上也不规范，在落款之后，又额外加上一句“以杨虎臣代理余之职”，这一句似应放在“指挥”的后面、“此致”之前，才顺理成章，合乎规范。至于手令中最后出现的类似“了”或“？”的墨迹，后人则无从考索其意。
这个手令的原件，是曾任张学良在承昌处的录事赵新华1983年提供的。赵是辽宁省新民县人，张学良南京被囚后，他被安排在于学忠的东北军留守处工作。1945年于学忠被调任别职，赵也随即提出辞职，临走时，于学忠让他拿点东西作为纪念，赵表示希望要一些张学良的东西。于学忠当即挑出几张张学良的照片和一份张学良离陕前的手令石印件，送给了赵新华。
赵新华如获至宝地把张学良的这些文物保存了半生，“文革”期间，这些文物虽然被视为“黑材料”而没收，但根据赵提供的线索，中国革命博物馆还是在辽宁省新民县档案馆找到了这份手令。
经过组织有关部门和专家鉴定，确认此手令是真实的，是迄今在中国内地发现的张学良在西安事变的唯一手迹。同时这份手令也是张学良离陕前留下的最后一道命令。
透过这份手令可以看出，张学良作出送蒋决定以及送蒋到南京后可能出现的情况准备极其仓促，思想斗争和心理态度也是非常激烈和复杂的。
第二个知道消息的是赵一荻，即赵四小姐。
赵一荻祖籍浙江兰溪县，1912年生于香港，是香港富商、后任北洋政府交通部次长赵庆华的四女，人称赵四小姐。1926年秋，张学良在统领安国军34军团赴河南作战时，经麾下秘书也是赵一荻姐夫的冯武越引见与赵邂逅相遇，并很快相爱，从而使他们的坚贞爱情在中国近代史上成为传奇美谈。
1928年赵一荻与张学良开始共同生活。此时，张学良与年长于自己两岁的于凤至结婚已经8年，并有子嗣。对这样一桩没有夫人名义的婚事，赵一荻受到了来自包括家庭和社会的巨大压力，她自己可以为爱情而牺牲名分，她的家庭却不能容忍。其父赵庆华在报上刊登《启事》，把赵一荻清除赵氏宗谱。《启事》说：
我族世祖清献公，系属南宋后裔，居官清正，持家整肃，家谱有居家格言，家祠有规条九例，千余年来，裔孙遵守，未尚败坏。历朝御赐文联，地方官吏春秋致祭，即民国前大总统、总理亦赠匾对，荣幸何似！讵料四女绮霞，近为自由平等所惑，竞自私奔，不知去向。查照家祠规条第19条及第22条，应行削除其名，本堂为祠任之一，自应以遵家法，呈报祠长执行。嗣后，因此发生任何事情，概不负责，此启。（12）这份启事，使赵一荻从赵家祠堂的家谱中被除名，也使她无法再回天津的娘家。
赵父在作出这一决绝的决定的时候，他不可能想到，在他的6个儿子、4个女儿中，惟有这位被他“除名”的赵四小姐名扬天下；他更想不到，人们至今之所以还在谈论赵家，谈及赵庆华这个名字，正是由于赵四小姐；他和他的太太的坟墓历经“文革”浩劫得以保存并重新修整一新，主要的也是由于赵四小姐，由于赵四小姐与张学良的结合。赵庆华当年感到“荣幸”无比的那些事情，什么“南宋后裔”呀，皇帝赏赐的“文联”呀，总统、总理赠送的“匾对”呀，在今天看来，只不过为世人了解赵四小姐的家世提供些资料而已。真正给兰溪赵氏家祖带来荣耀的正是赵庆华当年这位所谓“败坏”家风的女公子赵琦霞！
赵一荻为了与张学良相爱，不惜被开除家门的举动；她从与张结识之后，爱张胜于一切的奉献精神，令张学良非常的感动。几十年后，为他作传的美国华裔作家傅虹霖女士问及赵四小姐时，张学良依然说：“她是对我最好的！”
即使这样，在送蒋的问题上，张学良还是坚决地拒绝了赵四小姐的挽留。
那天，张学良与杨虎城商定下午3点半送蒋到机场之后，就乘空隙时间驾车急驰回到公馆，向赵一荻简单说明了情况。
赵一荻听后坚决不同意，她说：“你不能去，绝不能去南京！到了南京就是委员长的天下了！”
张学良应道：“我几次为蒋介石解围，恩德非同一般，这些我不图报答，可他老蒋也不至于恩将仇报吧！”
赵一荻反驳道：“西安这件事，天大的恩情也就一风吹了，说什么没有加害于他，可你总是把他给提了呀！难道老蒋连这个也不懂！”赵一荻说到动情处，已是泪眼婆娑。
张学良劝慰赵一荻说：“小妹，你的心事我知道，可这些我都想过了，退一步讲，即使我受点委屈，只要此去能换来全国的一致抗日，挽回咱们东北失去的土地，我张学良也觉得不悔！”说完这话，不等赵一荻回话，就急匆匆到爱子闾琳床前，在正熟睡的儿子的小脸蛋上亲了亲，然后急匆匆下楼。
赵一荻看拦不住张学良，只得让两个孩子挡在已经发动的专车前，想以儿女情长打动张学良回心转意。
女儿苦苦哀求：“爸爸，你不能去，你不能去！”说完往地上一躺，挡住了汽车的路。
儿子平平也学着姐姐的样子，躺在了地上。
张学良没有被情所动的表示。他刷地掏出手枪，大喊道：“快站起来，让路！不站起来，我马上打死你们！我的事，不要你们管！”
两位侍卫官看张学良不会改变主意了，就急忙上前把姐弟俩拖起来，腾出了车道。张学良跳上车，呼地一声驰出了家门。车后传来姐弟俩悲伤的嚎哭声。
随着汽车扬尘而去，赵四小姐突然感到心里空落落的，一时不知怎么办才好。等有片刻，她感到这事应当问问周恩来先生，于是，就打电话向周恩来说明情况。
周恩来在赵四小姐向他通报张学良送蒋走了的消息之前，已经从张的卫队营营长孙铭九那里得知了情况。
孙铭九慌慌张张跑到周恩来处，进门就问：“周先生，你知道副司令和蒋委员长一同到机场去了吗？”
周恩来惊愕地站起身来：“不知道，几时走的？”
孙铭九说：“有十几分钟了！”
周非常焦急地说：“这是怎么回事呢？你为什么不早来告诉我呢？”
孙铭九说：“我也是刚刚得到卫士的报告。”
周恩来拉起孙铭九：“走，咱们到机场去，把他追回来！”
说罢，两人迅速登车，向机场飞驰而去。当汽车驶进西关机场时，张学良随蒋介石的飞机已经起飞了。停机坪上只剩下杨虎城孤零零一个人，在寒风下沉思。
张学良送蒋去南京为什么没有告诉“三位一体”的重要一方中共和周恩来呢？几十年后，在接受日本NHK记者采访时，张学良透露了当年的考虑。
——去南京的事，您和谁商量过吗？
我自己决定的。但杨虎城他们想拉住我。
——您没和周恩来商量过吗？
没商量。但他知道。为了阻止我，他跟到飞机场来了。周恩来是打算把我劝回去。他怕我在南京会出什么事。但我认为，作为军人来说，我的行动就等于是谋反。谋反就要判罪，该判死刑就判死刑。
——您在飞机场见到周恩来了吗？
他来到飞机场时，我已经上了飞机了。因此没见到周恩来，我就向南京出发了。（13）这段对话说明，张学良不仅知道中共和周恩来反对他去送蒋，而且不希望中共再劝阻他改变主意，因而采取了回避中共的做法。
周恩来首次劝阻张学良是24日下午在东北军的一次高级干部会上，周应邀参加了这次会议。张在会上宣布了他要亲自送蒋的决定。周直言不讳地表示“大可不必”，张对周的反对没做回应，实际上“没做回应”就是回应，即他不同意周的意见，但鉴于他与周的亲密关系，没公开表达自己的意见。
由于张没有接受周的劝说，周恩来在张学良临走之前时间内，又反复做了张的工作，仍无效果。曾经与周一起参加西安谈判的博古后来回顾了周劝阻张的经过。1938年7月24日，美国记者斯诺访问了八路军驻汉口办事处首席副代表博古。博古亲口说：
周尽了一切努力劝说张不要去南京。张去南京是他自己的决定，行前他未向正住在他家里的周和我告别。（14）12月25日中午，周恩来与博古又商定，与张学良再谈一次，于是，立即写了一个便条约见张学良，限下午2时送到。
不知是约见的条子没有按时送到张处，还是张学良急于马上送蒋离陕，来不及与周会见，总之，下午2时许，张学良会见了杨虎城并定下3点30分送蒋出发，之后回到公馆与赵一荻简单告别，就与蒋介石一起离开了西安。
在张学良回到公馆的很短的时间里，由于东北军总部情报处处长黎天才突然造访，周恩来、博古本来安排会见张学良的时间只好延后，这一延后就使周、博最后一次劝说张学良的机会擦肩而过，也使张学良失去了最后改变主意的机会。
按照张、杨约定，下午3点30分，杨虎城乘车来到高桂滋公馆。这时，张学良已经陪着蒋介石等人走出了大门，他们分乘两辆汽车，张和蒋介石、宋美龄乘一车，杨和宋子文、端纳乘一车，非常秘密地直奔西郊机场。
4时许，汽车在西郊机场停下。此时，机场上两架飞机早已备好，蒋介石探身从轿车里走了出来，他披着黑色斗篷，头戴礼帽，脸色铁青。机场里，还聚集着2000多名群众队伍，这是准备欢迎绥远抗战将领傅作义将军莅临西安的。蒋介石误以为这些人群是专门阻挠他回南京的，顿时又紧张起来。
蒋介石连忙向张、杨表示：
我答应你们的条件，我以“领袖的人格”保证实现，你们放心，假如以后不能实现，你们可以不承认我是你们的领袖。我答应你们的条件，我再重复一遍：（一）明令入关之部队于25日起调出潼关。从本日起如再有内战发生，当由余个人负责。（二）停止内战，集中国力，一致对外。（三）改组政府，集中各方人才，容纳抗日主张。（四）改变外交政策，实现联合一切同情中国民族解放的国家。（五）释放上海各被捕领袖，即下令办理。（六）西北各省军政，统由张、杨两将军负其全责。
今天以前发生内战，你们负责；今天以后发生内战，我负责。今后我绝不“剿共”。我有错，我承认；你们有错，你们亦须承认。（15）蒋介石对张、杨重申了六项承诺之后，转向张学良说：“我们兄弟二人大仁大义，绝不抱怨，将来历史上记一笔，流芳百世。”张学良听了颇为激动，再次表示要亲自陪蒋去南京。蒋介石欲擒故纵：“我们兄弟二人能互相谅解，你到南京就不好办了，他们打你的主意，我就遗臭万年了。”意思是劝张不要送他。
此时，张学良动了感情，越发觉得非亲自送蒋不可。后来，他对此一重要时刻的送蒋思考作了回顾，在1937年2月田雨时随何柱国、王卓然去溪口探望张学良时，张回答田的提问中系统地道出他送蒋的理由：
（一）“兵谏”有俾国是，所商圆满，挺身赴京，理所当然；（二）防止大计有变，毋宁护驾前往，目睹一切落实；（三）……澄清国际、国人、舆论的误解，增强政府和蒋先生的威信；（四）无个人安全、被报复的顾虑；
（五）……万一变卦，……就算“负荆请罪”；（六）既容纳谏，国事有望；纵即不利于小我，绝非所计。（16）蒋介石在机场发表的谈话，当时的《西北文化日报》和《解放日报》都作了报道。
蒋讲话之后，与杨虎城等人握手告别，急匆匆地和宋美龄、宋子文、端纳登上一架飞机，飞机轰然发动，立即滑向跑道。张学良与他的随从副官、卫士也登上另一架飞机，紧随其后跟着起飞。
张学良就这样离开了西安，离开了他父子两代创建的东北军，从此告别了政坛，告别了军旅生涯，在他的前面漫长的幽禁生活即将开始。
西安方面的担心变为现实：张学良一入南京立即被拘，无罪成有罪；蒋介石玩弄两面手法。明为“赦免”实则已无限期扣张12月26日下午12点20分，蒋介石在其夫人宋美龄、顾问端纳的陪同下，由洛阳飞抵南京光华门机场。国民政府主席林森暨各院、部、会等党国要人都等候在机场迎接他。
