3月9日，直魯聯軍在北塘登陸，被國民軍擊退。國民軍隨即封鎖大沽口，不準任何船舶駛入。大沽口涉及「辛丑條約」，天津外國領事團及北京外交使團因此先後提出了抗議。鹿鍾麟只得答應重新開放大沽口，但提出條件：外輪不得為直魯聯軍運兵運械，外船入口不得有直魯艦船尾隨混入。
3月12日，日本領事館通知國民軍，說當天上午將有一艘日本軍艦進入海口，要求國民軍放行。國民軍方面答應了，但日艦一直拖到下午3點才進入海口，而且後面還跟著一艘船（後查明是另一艘日艦）。
國民軍生怕直魯聯軍跟在日艦背面發動偷襲，遂開槍要求緩行，日艦即開炮向岸上還擊。經過一陣交火，日艦退去，雙方互有傷亡。
事後，日本以國民軍破壞「辛丑條約」為由，聯合英、美、法、意等八國公使向執政府發出最後通牒，要求停止天津、大沽口一帶的戰爭，撤除對大沽口的封鎖，否則各國海軍將採取行動。
通牒設定的期限是3月18日正午之前。3月17日，執政府外交部做出答覆，除為了維護國家體面，空泛地表示通牒內容「超越『辛丑條約』內容之範圍，不能認為適當」外，實際上完全接受了通牒的要求。
當天下午，北京各民間團體在北京大學三院召開聯席會議，決議在天安門前舉行大型請願活動，要求執政府駁回通牒，並驅逐八國公使出京。
執政府的衛隊旅旅長宋玉珍年近六十，且身體又不好，具體事務方面主要由參謀長楚溪春負責處理。楚溪春就在這一天接到了上級命令，說第二天學生要在天安門前開會，會後將到吉兆衚衕（段公館當時所在地）和執政府門前請願，衛隊旅被要求到時分別在這兩個地點嚴加戒備。
因前線戰事緊張，鹿鍾麟已經帶著部隊到天津與奉軍作戰去了，馮派的另一名骨幹李鳴鐘代理北京警備司令，楚溪春接到的就是李鳴鐘所下達的命令。李鳴鐘在命令中還一再叮囑，要求在與學生接觸時必須萬般忍耐，做到打不還手，罵不還口，以免發生意外不幸事件。
這讓楚溪春感到十分為難。之前北京已經有過幾次學生遊行，均未出過事故，原因是那幾次都有鹿鍾麟的大刀隊在兩旁隨行，大刀隊兼維持秩序，同時與遊行組織者也形成了默契。這次大刀隊也隨鹿鍾麟去了前線，李鳴鐘派不出人來與遊行隊伍隨行，完全都要靠衛隊旅獨立維持。
楚溪春與段祺瑞的侄子段宏綱是保定同學，私下關係很好，他對段宏綱訴苦道：「士兵所受教育有限，簡單率直，能做到這樣的忍耐嗎？恐怕難免要釀成事故。」段宏綱只好安慰他：「只有兄等盡最大的努力來維持防止，其他還有什麼辦法呢？」
衛隊旅名為一旅，實際僅有兩個步兵營和兩個機槍連。楚溪春分了一下工，他親自到吉兆衚衕部署警備事宜，執政府那邊則由衛隊旅參謀王子江負責。部署時，規定前幾排的士兵不準扎皮帶，以免接觸時發生毆打；中間幾排的士兵可以扎皮帶，但不準拿武器；後面幾排的士兵才允許攜帶武器。
1926年3月18日上午，浩浩蕩蕩的遊行隊伍在天安門前集會，會後首先到位於鐵獅子衚衕的執政府國務院門前請願。遊行隊伍公推了共產黨人李大釗等五名代表，要求面見段祺瑞、賈德耀。
當時段祺瑞在吉兆衚衕，賈德耀已匆匆躲開，衛隊便答覆說二人均不在。這一答覆引起群情激憤，眾人高唱著《國民革命歌》和「打倒列強除軍閥」、「打倒段祺瑞」等口號，向執政府衝去。
據在場的上尉軍械員邱霖說，當遊行隊伍衝擊執政府時，學生用帶著鐵頭的木棒打士兵的頭，並且痛罵士兵是「衛隊狗」、「軍閥走狗」，這時士兵還能遵守「打不還手，罵不還口」的規定，只是一個勁兒地被迫後退。
眼看著學生就要衝進執政府的大門，負責指揮警衛的王子江從沒有經歷過這種陣勢，急忙命令附近的士兵：「開槍吧！」他的本意是讓士兵朝天鳴槍，把學生嚇跑就算了。開始士兵也確實是向空中鳴槍的，但是並未能夠嚇退遊行人群。遊行隊伍中還有組織者大聲喊道：「不要怕呀！是放空槍，不要怕！」
人浪繼續往前涌去。處於高度緊張狀態的衛隊終於失控，他們竟然向遊行隊伍實施了平彈射擊！
鐵獅子衚衕地方狹小，遊行隊伍人多擁擠，無法卧倒或躲避，頓時血肉橫飛，陳屍遍地。現場氣氛恐怖，慘不忍睹。