新城大楼的宴会结束已是晚上十点多钟了，张学良、杨虎城送走了最后一批客人后，两人互相耳语几句便匆匆返回各自公馆。
民国二十五年十二月十二日晚上，张学良回公馆立即召集有关人员，召集紧急会议，部署即将采取的重要军事行动。会议上张学良向大家宣布十二日凌晨举行兵谏。召集东北军在西安的高级将领和幕僚五十一军军长于学忠、六十七军军长王以哲、五十七军军长缪澂流、一零五师师长刘多荃、总参议鲍文樾、西北“剿总”秘书长吴家象、办公厅主任洪钫、第四处处长卢广绩、政训处副处长黎天才、抗日同志会书记应德田和营长孙铭九向他们下达兵谏具体任务安排。
张学良坚定的对大家道：“我们东北军亡省亡家，又背了不抵抗的骂名，为全国人民所不谅解，这几年的闷气，我们实在受够了。九一八时是谁不抵抗的，便是蒋委员长来电报下达的命令。几年来的事实证明，不抵抗是根本错误的，日本人还不是照样扩大战事吗？我多次向委员长痛切陈词，反复说明停止内战、一致抗日的必要，要求他领导全国抗战；只有先抗日，然后才能统一，不能先安内而后攘外。只要抗日，共.产党和红军的问题可以用政治方法解决。这些请求都遭到他的严词拒绝，并且受到他声色俱厉的斥责。”营长孙铭九道：“委员长真是一意孤行，现在还*着我们去打内战，不服从他的命令就要把我们调离西北而后消灭掉。我们实在忍无可忍了。”说着很多东北军将领均是义愤填膺。
张学良道：“我已经和杨虎城主任商定，我已经和杨主任商定，明晨六时临潼、西安同时行动，用强制手段请委员长到西安城里，*他抗日。我的指挥部设在新城，与杨主任共同指挥。”张学良讲完大家没有不同意的，只有于学忠问道：“副司令，抓到以后第二步怎么办？”张学良回答道：“局面如何收拾，要看委员长怎么办了，只要他答应抗日，我们还拥护他做领袖。”话虽这么说，将领们心中仍不踏实，王以哲道：“副司令是否决定把这事进行到底？”张学良坚决满怀信心的道：“是的，我是不干则已，要干起来当然就不会半途而废，是一定要干到底，即不达目的，决不罢休的。”之后张学良对整个临潼方面的军事行动作了统一部署，后又命令孙铭九好王玉瓒配合白凤翔，刘桂五等前往临潼捉蒋。孙铭九乃是朱传武的结义兄弟，朱传武的死或多或少与蒋介石有关系，所以这让孙铭九多少感到一丝复仇的快意。
当晚，杨虎城也召集十七路军在西安的主要将领十七师师长孙蔚如、绥靖公署参谋长李兴中，五十一旅旅长赵寿山、警备第二旅旅长孔从周等举行紧急会议。杨虎城宣布了兵谏计划，道：“蒋介石不顾国家民族的危亡，一意孤行，坚持内战。这次到西安来，表面上是要打共.产.党，实际是想一箭双雕，也要消灭十七路军和东北军。为了挽救国家民族的危亡，必须停止内战，一致对外。因此，我已经和张副司令共同决定采取行动，扣留蒋介石，*他抗日。”大家都表示同意。随即按计划分头部署，待命行动。
张，杨两将军分别向部属下达兵谏命令后，各率部分高级将领汇集于新城大楼兵谏总指挥部。命孙蔚如并负责拟定十七路军所属各部队的布防及向西安集结的计划；命令驻大荔的四十二师冯钦哉部迅速袭占潼关；警备第三旅袭占咸阳，解除中央军万耀煌部两个团的武装，又商定由黎天才、卢广绩、高崇.民、王菊人、应德田、洪钫等组成临时秘书处，负责起草此次兵谏的通电。
民国二十五年十二月十二日凌晨二时左右，风寒天冷，大地一片昏黑，古城西安亦正在沉睡中。奉命直接担负扣蒋任务的白凤翔、刘桂五、孙铭九、王玉瓒等分乘汽车、摩托车，急匆匆向临潼进发。
两点半钟之前，我们到达卫队营派出队伍的宿营地，这时商亚东和王协一已将全队集合完毕，整装待发。于是孙铭九又说了简短的动员话，道：“今天我们到华清池去，是为了救副司令，无论怎样副司令永远都是我们东北军领袖，我们誓死效忠于他，不让他有任何危险。当年飞鱼先生为了副司令付出了生命，我们也可以。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，反而把我们副司令扣押起来。我们今天去华清池，是要把委员长扣起来，*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。想想朱传武团长是怎么牺牲的，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，那样副司令会有麻烦的，大家听清楚没有。”卫队营的将士们群情激奋道：“誓死扣蒋，保护少帅。”
华清池西侧的禹王庙住着一些宪兵，暗中做好准备的孙铭九卫队早已潜伏。孙铭九命王连长派人收缴他们的枪支。与此同时，孙铭九率领马体玉等人进入头道门，头道门的哨兵是马体玉排的战士。在门外的战士就哗啦哗啦地装子弹。孙铭九怕院内有人发觉，就小声对马排长说：“别让他们先上子弹，听我枪响，再动作也赶趟。”
凌晨四时许。临潼大地，风寒天冷，一片寂静。孙铭九朝二道门那边看，只见一个蒋介石的步哨来回走动。举起手枪，连打三枪，挂了他，命令营战士开始进攻，并通知第二营官兵迅速前进，包围华清池。因为在张学良的安排下孙铭九负责保卫蒋介石安全的营长，尽管保护蒋介石，但是对于孙铭九来说张学良才是自己真正的领袖，孙铭九义无反顾成了扣蒋的先行官。
孙铭九王世民、马体玉等多人冲进二道门时，蒋介石的侍卫长跑出房门，连喊带问：“什么事？什么事？”孙铭九哪里理他，几枪把他们击倒在地。顿时，枪声大作，子弹横飞，蒋介石的侍卫惊醒后，凭借门窗拼命抵抗，营战士奋勇进攻。这时卫队第二营官兵五十余人也已到来，加入了战斗。这时各种枪声和手榴弹响彻骊山，孙铭九和王世民连长利用黑暗角落，廊柱，翻过荷花池，绕道贵妃池，跃到五间厅门前平台上。一见蒋介石住的三号厅门半开着，我们就飞步闯进卧室。发现床上无人，被子掀着还有余温。伏看床底下也没人，但衣帽，假牙、黑斗篷大衣俱在，而人去室空。
搜了好大一阵子，天也大亮了，却仍不见蒋介石的影子。孙铭九率兵继续搜查，终于把蒋介石的近侍、也是他的侄子蒋孝镇捉住了。孙铭九看他那鬼鬼祟祟的样子，就拿枪对着他喝问：“委员长在哪里？快说：不说实话，就打死你！”蒋孝镇吓得脸色发白，索索发抖，嘴张了几张，却语不成声而止，但他那慌乱的眼神，却满怀狐疑，并不自觉地老朝不远的那个山坡上看，孙铭九知道那里一定有情况。急忙快步跑过去，并高声说：“里面有人吗？快出来！再不出来就开枪了！”有些士兵还故意“哗啦哗啦”地拉动着枪栓。身陷重围的蒋介石，看看四面楚歌，自己完全成了孤家寡人。只见蒋介石穿一件单薄的绛紫色的睡衣，白单裤，光着两只脚，他面容枯槁，两腮深陷，由于连惊带吓，再加天气寒冷，他早已冻得浑身发抖。
蒋介石不是共.产党的游击队，而是东北军时，便又强硬起来道：“我是委员长，我是领袖，你们是哪个部队的。”孙铭九道：“东北军奉命来请委员长进城，领导抗日的。”蒋介石道：“我要见你们的长官。”孙铭九道：“我就是长官。”催蒋介石赶快下山，他仍不肯挪步，那时时间紧迫，哪能容他耍赖。孙铭九急了道：“既然委员长不肯走，那就对不住了。”蒋介石道：“你要干什么，要以下犯上吗？”不由分说，孙铭九命令两名战士架着他走，死拖活拖，架下山来。