同时，蒋介石大肆镇压全国日益高涨的爱国运动。11月23日，蒋介石下令逮捕了上海的救国会领袖沈钧儒、章乃器等七人，制造了“七君子事件”。
对此，张学良十分气愤，立即飞往洛阳，劝蒋释放七君子，并递交了请战书。然而张学良，在几次向蒋诤谏均遭拒绝和痛斥，心情沮丧。
回到西安他向杨虎城袒露心迹，两人进行了一次推心置腹的谈话，商量最后解决的办法。
最后杨虎城提出了“挟天子以令诸侯”的打算，令张学良大吃一惊。
蒋介石在洛阳经过一个多月的部署后，于12月4日身着戎装，带领大批高级将领从洛阳乘专车，再次来到西安，驻临潼华清池，下榻于五间厅。
蒋介石到达西安后，立即着手实施新的“剿共”计划。鉴于东北军、十七路军将领一致不愿“剿共”的状况，蒋决定让蒋鼎文、卫立煌代替张、杨。
若张、杨服从中央命令，把东北军和十七路军全部投入前线，则要在中央军监视下“进剿”红军；如张、杨不愿“剿共”，就把东北军调往福建，十七路军调往安徽，把陕甘让给中央军。显然，这两种办法都是逼东北军和十七路军走向绝路，12月7日，张学良再次向蒋介石哭谏，8日，杨虎城亦前去劝谏，都被拒绝。
二人商量决定了抗日救国，应立即采取行动，实行兵谏。
因此，张、杨二人开始小心谨慎地调兵遣将。张学良决定让自己的心腹总部卫队一营和二营去捉蒋。为了稳妥起见，他又将在固原的第十八团团长刘桂伍调回，和己在西安的骑兵第六师师长白凤翔一同参加捉蒋。
张学良一再强调：“千万注意，不要伤害委员长。把委员长平安带回城里，不到万不得已，不准开枪，委员长一定要活着带到。”与此同时，蒋介石也在谋划如何整治张学良。12月9日，蒋介石给邵子力写了一封密信，要他通知《大公报》，发表撤换张杨的秘密指示。
12月10日，蒋介石召开了一个没有张学良和杨虎城参加的重要军事会议，最后确定了“剿共”的计划，解除张、杨的职务，将东北军调往福建、十七路军调往安徽，由中央军充当“剿共”主力，定于12日颁布向红军发动总攻击令。
蒋介石的军事活动使张杨发生疑惧，他们感到蒋介石对他们已不信任，不重视他们了。尤其是张学良与蒋介石的政治矛盾已公开化，最后摊牌的时间已迫在眉睫。
12月11日，张学良仍不动声色，一切如常，白天他来到华清池见蒋。蒋介石照常召见、安抚东北军和十七路军将领，申斥办事不力的人，按他的原计划，12月12日他将离开西安回南京。
11日晚，蒋介石在临潼举行一个告别宴会，张学良参加宴会，并始终陪伴在蒋身旁。晚宴结束后，张学良亲自开车送几位军政大员赶往新城大楼，参加以他和杨虎城名义举行的招待会。
新城宴会在晚10点结束后，南京来的军政大员们个个酒足饭饱，醉意醺醺。张学良、杨虎城送走客人后，马上返回各自公馆，宣布兵谏计划。
12日凌晨2时许，担负扣蒋任务的白凤翔、刘桂伍、孙铭九、王玉瓒等分乘汽车、摩托车，风驰电掣地向临潼驶去。
当王玉瓒率陈旭、马体玉等多人冲进二道门时，蒋的侍卫惊醒后，凭借门窗拼命抵抗。顿时枪声大作，子弹横飞。
王玉瓒和陈旭利用黑暗角落、廊柱，翻过荷花池，绕道贵妃池，跃到五间厅前平台上。一见蒋住的三号门半开着，他们就飞步闯进卧室。发现蒋刚刚逃走于是王、孙便带兵在骊山展开了大搜索。
最后，孙铭九在骊山的一个山洞里找到了蒋介石，只见他全身冻得发抖，蒋抬头看了孙一眼又赶紧避开，说：“你打死我吧。”
孙铭九说：“不打死你，叫你抗日！”
此时，蒋介石脸色苍白，赤着双脚，上穿一件古铜色绸袍，浑身都是尘土。
12日上午8时半左右，唐君尧、孙铭九、陈旭等人把蒋介石押送到新城黄楼。
上午9时左右，张学良来到新城黄楼，看望蒋介石，向他说明兵谏的原因。蒋见张来神色突变，呆坐椅上长吁短叹。
当张学良说完，蒋才讷讷地说：“你既为了国家，应先送我到洛阳，送我到洛阳再谈。”张学良继续说：“今日之事，岂容搪塞了事。我们仍希望你勇于改过，群策群力，共赴国难。如果仍执拗不悟，坚持己见，就只有让群众公裁了。”
蒋介石一听由群众公裁，坐直了身子对张学良叫道：“过去我对你那样好，现在，你意想把我交群众公裁，你既然说是为国家，你还是把我先送回洛阳再谈。”说完后，蒋就闭目坐在椅子上，不再说话。谈话没有什么结果，张学良辞出。
当天中午，蒋介石向宋文梅提出，他要见陕西省主席邵子力。事变后，那邵子力被软禁在西安绥署卫士队队长室内。听说蒋要见自己，邵便来到新城黄楼，见到蒋介石，邵亦开始劝说蒋抗日，否则会酿成难以挽回的变故。
邵子力离开后，蒋介石提笔给宋美龄写了一份像遗嘱式的电文。全文如下：
美龄吾妻：
余决心殉国，经国、纬国吾子即汝子，望善视之。
蒋中正二十五年十二月二三日
另一份写给蒋经国、蒋纬国的，内容为：
经国、纬国吾儿：
余只承认