張學良記得，當他成為軍人的那一天，父親張作霖便對他說：「你要做軍人嗎？你要把腦袋割下來掛在褲腰帶上！」
在下達扣蔣命令之際，張學良大有「把腦袋割下來掛在褲腰帶上」的感覺。
孫銘九對筆者說起，12月11日夜10時左右，當他奉命來到金家巷張公館，記得張學良這麼對他說：「現在要你去請蔣委員長進城！絕對不能把他打死！」
張學良意識到這一「兵諫」之舉倘若失敗，後果將會如何。他對孫銘九如此說：「明天這個時候，說不定我和你不能再見面了。你死，我死，說不定了。」
孫銘九也意識到此行也許有去無回。這樣，他在出發前回家向妻子劉靜坤告別。他還匆匆寫了一張遺囑式的紙條，放在軍裝上衣右邊的口袋裡。他寫道：「如果我回不來，拜託應德田把我的兄弟孫明昌送到陝北或者蘇聯去學習。」
應德田，也就是跟他同住一個四合院的張學良的隨從秘書。
午夜，東北軍、西北軍展開了聯合行動：張學良的東北軍負責前往臨潼扣蔣，楊虎城的西北軍則負責扣押蔣介石在西安城內的軍政大員。
張學良任命東北軍第一五師師長劉多荃為總指揮。東北軍又分內外線：外線在華清池四周警戒，防止蔣介石的衛隊武裝突圍；內線則是孫銘九、白鳳翔、劉桂五以及張學良衛隊第一營營長王玉瓚，深入華清池，執行扣蔣任務。內線由第一五師第二旅旅長唐君堯指揮。
在一切佈置停當後，張學良把這一重要消息告訴了秘書劉鼎。就在劉鼎急忙去買電池時，孫銘九已和白鳳翔、劉桂五朝臨潼迸發了。他們所率的東北軍士兵，當時並不知道行動的真相，長官們只對士兵們詐稱：副司令張學良被扣押在華清池，趕快前去營救！要活捉蔣介石，因為蔣介石扣了張學良，只有扣了蔣介石才能救張學良！
事先摸清的蔣介石衛隊兵力是：院內，約三十人；院外，禹王廟附近，有憲兵四十人左右（後來才知是七十人左右）。
王玉瓚率領的一營，負責解決禹王廟的憲兵。
張銘九手下的連長王協一，率五十人乘一輛卡車，首先出現在華清池大門前。
門衛攔車，王協一的卡車仍朝裡進。門衛開槍了，打破了黑夜的寧靜。王協一指揮兵士下車還擊，雙方激烈槍戰。
這時，孫銘九的卡車到達，車上也有五十多人。
在混戰中，孫銘九率部衝過大門。二道門的火力甚猛，因為蔣介石的衛隊聽見槍聲後，火速起床加入了戰鬥。
孫銘九繞過二道門前密集的彈雨，和連長王協一匍匐摸進了五間廳。當他們闖入蔣介石的臥室，吃了一驚：人去房空！環顧四周，桌子上放著蔣介石的軍帽、皮包以及假牙，衣架上掛著大衣。孫銘九用手一摸被窩，還是溫暖的，這表明蔣介石剛剛出走。床旁的一扇窗開著，說明蔣介石可能由此越窗而逃。
白鳳翔、劉桂五帶領的隊伍也先後到達五間廳。聽說蔣介石逃了，大家都吃了一驚，開始分頭搜索。
劉多荃師長在華清池門口接通了張學良的電話，向他報告蔣介石逃跑的消息，張學良也捏了把汗。就在這時，孫銘九前來報告，說是一名士兵在後山牆下發現一隻鞋子，表明蔣介石可能翻過牆頭上山去了。
「搜山！」劉多荃下了命令。
那山，也就是驪山。驪，即毛色純青的馬。那山形似馬，山色純青，得名驪山。此山自古以來，便頗有名氣。相傳周幽王舉烽火戲諸侯的那個烽火台，就在此山上。秦始皇陵，在此山北麓。華清池及唐朝華清官故址，在山的西北麓。
東北軍沿著驪山西北麓，開始搜山。此時，東北軍的士兵們才從長官那裡得知，搜山是為了搜蔣委員長，並嚴格規定，絕對不許傷害蔣委員長一士兵們終於明白此次行動的真正目的。誰活捉蔣委員長，賞錢一萬元。士兵們紛紛踴躍搜山。
在半山腰，孫銘九那二營八連的班長陳思孝抓住一個蔣介石侍衛。孫銘九聞訊，疾步趕了上去。那侍衛在寒風中哆嗦著，但不肯講出蔣介石在哪裡。事後才知，此人是蔣介石的貼身侍衛、侄兒蔣孝鎮。
孫銘九用手槍頂著蔣孝鎮的腦袋，逼問蔣委員長在哪裡。蔣孝鎮雖仍不肯講，但無意朝山上斜乜了一眼。孫銘九敏銳地察覺到這一情況，立即指揮士兵朝他眼睛所瞟的方向追索。
沒多久，陳思孝在前面大喊：「報告營長，委員長在這裡呢！在這裡呢！」
孫銘九飛步奔去，見到蔣介石從一山洞裡出來，正扶著洞口的岩石站著。此時，天色微明。蔣介石光著腳，灰白短髮，上身穿一件古銅色綢袍，下身穿一件白色睡褲，顫巍巍立在朔風之中。事後，才知是蔣孝鎮背著他上山，避於山洞之中。
蔣介石此時，尚在雲裡霧中。他不知突襲華清池行轅的是什麼部隊——他最擔心的是紅軍發動襲擊，於是他問道：「你們是哪裡來的？」
孫銘九立即答道：「是東北軍！」
蔣介石一聽，鬆了一口氣。
孫銘九繼續說道：「是張副司令命令我們來保護委員長的，請委員長進城，領導我們抗日，打回東北去！」
關於此後的情景，美國記者斯諾在其1937年出版的名著《西行漫記》中，是這麼寫及的：
孫銘九向他打了招呼，總司令的第一句話是：「你是同志，就開槍把我打死算了。」孫回答說：「我們不開槍。我們只要求你領導我國抗日。」
蔣介石仍坐在大石上，結結巴巴地說：「把張少帥叫來，我就下山。」
「張少帥不在這裡。城裡的部隊已起義，我們是來保護你的。」
總司令聞此似乎感到放心多了，要派一匹馬送他下山。「這裡沒有馬，」孫銘九說，「不過我可以背你下山。」他在蔣介石前面蹲下。蔣介石猶豫了一會就同意了，吃力地趴在這個年輕軍官的寬闊背上。他們就這樣在軍隊衛護下下了山，等僕人送來他的鞋子，然後在山腳下上汽車開到西安去了。
「既往不咎，」孫銘九對他說，「從今開始中國必須採取新政策。你打算怎麼辦……中國的唯一緊急任務就是打日本。這是東北人民的特別要求。你為什麼不打日本而下令打紅軍？」
「我是中國人民的領袖，」蔣介石大聲說，「我代表國家，我認為我的政策是正確的。」
筆者採訪孫銘九時，他還憶及：
在山上，孫銘九一說是東北軍，蔣介石馬上就說：「哦，你是孫營長，孫銘九。」
孫銘九很驚訝，蔣介石怎麼會知道他的名字？蔣介石解釋說：「有人向我報告過。」緊接著，蔣介石誇獎他道：「你是好青年！」蔣介石的言外之意是說，雖然有人「報告」，但講的是好話。
孫銘九請蔣介石下山，蔣介石說；「我腰痛不能走！」
孫銘九便叫士兵挾架著蔣介石，下了山，然後連推帶拉，把他送上小汽車。那是一輛敞篷轎車，車牌號為「一五七七」。在車上，孫銘九坐在蔣介石左邊，唐君堯坐在蔣介石右邊，前座坐著司機和副官長譚海。
在許多輛載著東北軍士兵的大卡車護送下，小轎車朝西安城裡迸發。
國民黨洛陽航空分校校長王勳得知蔣介石在臨潼被扣，急派飛行組長蔡錫昌駕駛小型教練機北平號，直飛臨潼，冒險降落在臨潼城外公路上，企圖「救駕」。飛機剛一著陸，便被十七路軍裝甲團扣留。
車隊駛入西安城，直奔綏靖公署新城大樓，蔣介石便被扣押在大樓內東廂房。
與此同時，隨蔣介石來西安的南京軍政大員蔣作賓（內政部長）、陳誠（軍政部次長）、衛立煌（豫鄂皖邊區綏靖主任）等，被扣押在西安招待所。
在戰鬥中，國民黨中常委邵元沖死於流彈，蔣介石的副侍衛長蔣孝先被東北軍打死，此外死亡的還有蔣介石的速記秘書蕭乃華、中央憲兵二團團長楊鎮業、中央憲兵三團中將楊國珍等。
「雙十二」飛舞於華清池的彈雨，從此載入了史冊……