1936年12月4日，蔣介石只帶少量隨員再度來到西安，親自督戰。「行營」設於西安以東三十公里的臨潼華清池。
西安城內以楊虎城的駐軍為主，西安附近地帶主要是東北軍在負責，都不在蔣介石的控制範圍之內，而且楊虎城和張學良還有嚴重的「通共」嫌疑，但他為何還是敢來呢？
一方面，蔣介石本就是一個敢於冒險的人，一生屢履險地。
另一方面，在當時，出於「合縱」制衡蔣介石的目的，李宗仁、白崇禧、閻錫山，甚至包括二十九軍的宋哲元在內的地方軍閥，都曾搶著派代表到陝甘寧蘇區，要與紅軍訂立「不打內戰，一致對外」的協定。所以地方軍閥想與紅軍合作差不多是一個公開的秘密，蔣介石也見怪不怪了。
再一方面，蔣介石對把弟張學良有信心，他認為對方性格雖衝動但也直爽，講義氣，容易把握。至於楊虎城忠不忠於他，蔣介石並不看重。不僅因為楊虎城沒有張學良的地位、實力和影響力，也因為他從來就沒有信任過楊虎城，像他選擇入駐西安城外的華清池而不是西安城內，就有不相信楊虎城的因素在內。
總之，蔣介石認為只要張學良不出問題，自己的安全就不會出問題。然而，恰恰是張學良出了問題。
實際上，蔣介石對張學良的性格還是有所顧忌的，他在日記中告誡自己：對漢卿（張學良字）談話不可太重。但蔣介石就是個暴脾氣，暴烈性格豈是控制得了的？
蔣介石到達華清池後，隨即向張學良和楊虎城下了「最後通牒」，提出兩個方案讓對方選擇。
第一個方案，兩軍服從「剿共」命令，重新開到陝甘前線去，對紅軍發動真槍實彈的全面進攻。
第二個方案，如不願「剿共」，那對不起，請讓開道，東北軍到福建，第十七路軍至安徽，讓出陝甘，由中央軍來「剿」。
兩個方案，張學良、楊虎城都不能接受。尤其是第二個方案，東北軍想要的是打回老家東北，而不是去南方，楊虎城也不願意放棄自己的根基所在。
為此，12月7日晚，張學良趕赴臨潼，再次向蔣介石直言進諫，要求「停止內戰，一致對外」。
蔣介石表示自己不是不抗日，而是要等「剿滅」紅軍後再抗日。
蔣介石倒也不是忽悠對方，他的確有所動作——不僅確定了西南地區作為抗日大後方的地位，還同希特勒展開了合作，向對方借款採購裝備，引進德國顧問，整訓軍隊，以之作為抗日的基本力量。不過因為時間的關係，當前完成整訓的軍隊只有四個師左右。
但著急的張學良根本接受不了蔣介石緩慢的動作，他強調說，全體東北軍特別是中、下級軍官和士兵的抗日情緒激昂，前線各部隊準備自動組織支援傅作義抗日……說到激動處，張學良聲淚俱下，並說如果怎麼怎麼樣，你蔣介石就是「中國歷史上的千古罪人」，等等。
蔣介石聽了暴怒不已，頓時把大哥的架子端足了，痛斥張學良年幼無知，「上了共產黨的當」，劈頭蓋臉地罵了張學良一通。張學良此時不到36歲，整天被人罵成「不抵抗將軍」，本就憋著一肚子火，所以這次張學良和蔣介石吵開了。最後蔣介石爆發了：張學良你不要再說了，你就是把我斃了，我的「剿共計畫」也不會改變！
12月9日，是「一二·九」學生運動一周年，學生們又上街遊行了。
對於如何處理要求「停止內戰、一致對外」的遊行學生，張學良選擇來軟的——暫時答應對方請求穩住學生再說，蔣介石卻選擇來硬的——命令張學良必要時可以開槍，兩人為此吵了一架，蔣介石又把張學良罵了一通。
蔣介石不知道，張學良的忍耐已經到了極限。張大少可不是一個可以隨便罵的人，其性格極易衝動，面對蔣介石，他已經拿出了百倍的耐心，之所以隱忍至今，不過因為對方是蔣介石而已，並非因為他沒有脾氣。
至此，雙方已走到了決裂的邊緣。
時間來到了11日晚，蔣介石單方面宣布蔣鼎文為西北「剿匪軍」前敵總司令，衛立煌為晉陝綏寧四省邊區總指揮。
要知道，蔣鼎文的職務以前可是屬於張學良的。蔣介石的意思已經很明白：我不信任你張學良，我要剝奪你張學良和楊虎城的「剿共」兵權！
到了這一步，雙方已經徹底決裂。
當晚，張、楊二人回去就召開了軍事會議，決定「兵諫蔣介石」。
12日凌晨，陝西省西安城內、華清池附近和鄰省甘肅蘭州城中槍聲四起。
國民黨元老邵元沖、蔣介石的族侄孫副侍衛長蔣孝先及近七十名警衛被殺。
陳誠、蔣鼎文、衛立煌等要員被生擒活捉。
蔣委員長也未能逃脫，抓他的人是張學良的衛隊二營營長孫銘九。被抓時，他躲在驪山一塊大石後，赤腳光頭，僅穿睡衣睡褲，凍得瑟瑟發抖，全然不是平日酷酷的樣子。酷不起來也情有可原，他以50高齡越牆攀岩，倉皇逃難，身體多處受傷，尤以牙齒和腰椎之傷為重，其中，腰椎之傷終身未愈，導致其後半生再也離不開拐杖。
蘭州的中央系武裝力量遭到東北軍于學忠部的進攻，死傷近百，被俘虜一千二百餘。
這就是「西安事變」，又稱「雙十二事變」，一件改變中國歷史進程的大事。
至於整個過程以及方式方法，當事者的回憶以及後人種種靠譜、不靠譜的分析，幾十年來已如汗牛充棟，這裡實無重複的必要。但是，有一點要強調。史料表明，這個事件不是經過縝密計畫的，而是蔣介石和張學良的數次口角衝突以及蔣介石削其兵權的不信任，激發了年輕氣盛的張學良的一時衝動，為風起雲湧的近代史書寫了濃墨重彩的一筆。
張學良後來對唐德剛解釋，自己之所以性格上有弱點，主要是因為自己一輩子未嘗有過「上司」。這個說法是有道理的，要知道，張作霖是他的上司，可那是父親，蔣介石也是他的上司，可那是盟友。所以他可以想怎麼做就怎麼做，有時甚至完全不顧及後果。
他朝蔣介石進諫，後者對他發了脾氣，然後他就把蔣介石給抓了起來（你這個老頭子，脾氣這麼大，又不給我面子，我要教訓教訓你），這就是張學良晚年在口述歷史中對他發動「西安事變」的原因的解釋，儘管深層次的原因遠非如此簡單。
根據歷史唯物主義的觀點：歷史是必然性與偶然性的結合體，雖說「西安事變」爆發的直接條件在當時的聚合是偶然的，但中日兩國之間的民族矛盾是當時社會的主要矛盾，團結抗日是社會發展的必然趨勢，所以「西安事變」是這種必然性的偶然表現。
事變發生後，張、楊二人做的第一件大事就是公開通電，說自己把領袖給抓了，還提出了「救國」的八項政治主張。
南京方面迅速做出反應。
忽略掉由於1935年年底遭遇刺殺而在歐洲將養身體的汪精衛，南京方面主要分為兩派——蔣夫人宋美齡要「和平解決，帶回委員長」，何應欽力主「武力討伐，救回委員長」。
宋美齡的「和平解決」派，主要是宋美齡和蔣介石的親友，譬如宋子文、孔祥熙和陳立夫、陳果夫，顯得有些勢單力孤。
好在宋美齡此時的要求很簡單：作為妻子，她希望那個一生相伴的人能夠平安歸來。
但問題是，此時除了張學良和楊虎城發出的那份通電外，西安與外部的所有聯繫都已斷絕，無法得到關於蔣介石存活與否的任何確切消息。
這裡說明一下，在當年，由於通訊事業極度落後，要想控制消息，不是什麼太難的事。
張學良和楊虎城在事變一開始，就把所有的軍事通訊設施、廣播電台、電報局和報社控制住，基本上切斷了與外界的聯絡渠道。而且，由於此次兵變並未經過長期的醞釀和準備，叛跡不彰，事起突然，以至於南京國民政府在陝西的全部機構，包括軍統，都沒有來得及向外部發出示警信號，便已就範。
就在蔣介石生死未卜，宋美齡心急如焚的時刻，張學良專門發給孔祥熙和宋美齡的解釋電報到了，保證「決不妄加危害」蔣介石，這才讓宋美齡把心放下了幾分。
張學良的電報，讓宋美齡一方覺得事情還有迴旋的餘地，於是「和平解決」派做了一個穩妥的決策：先派一個可信賴的人到西安了解情況，然後再設法把蔣介石營救出來。
值得一提的是，在這個關鍵時刻，一個人挺身而出，站在了宋美齡身邊，他就是戴笠。沒辦法不站出來，一來保衛領袖本就是軍統的天職，二來此次領袖「失陷」西安，跟軍統在西北的糟糕情報工作很有關係，戴笠難辭其咎。所以若不想下崗失業甚至被砍頭的話，就必須站出來亡羊補牢，將功補過。
再來說說勢力強大的「武力討伐」派。
其頭面人物是老資格的黃埔系領袖何應欽。十幾年過去了，新人換舊顏，當年的黃埔戰術總教官何應欽已不聲不響地成為了國民政府的二號