张学良正在北京协和医院养病。几经斟酌，他回电关玉衡：“妥善灭迹，做好保密。”
日方在8月初才觉察出中村的“失踪”。于是日方在华报纸纷纷登出“中村震太郎入蒙游历失踪”的报道，在交涉上也一天紧似一天，最后公开揭示说：“闻中村震太郎入蒙地携带鸦片和海洛因，为兴安区土匪杀害。”并向东北长官公署荣臻参谋长提出抗议。荣臻不明底里，在日驻沈阳领事林九治郎询问时，便含糊其辞。林九治郎便强硬地丢下一句话：“谁杀害的，由谁偿命！”日本在东北的报纸于是大噪，每天报道中村为兴安区胡匪队伍杀害；旋又公然指名为第三团团长关玉衡的士兵所为，甚至在报上编造说：“第三团官兵为抢劫鸦片、海洛因而害人越货，必须把关玉衡枪决抵偿，并着该区赔偿一切损失。”兴安区当局对日本的诬蔑也不得不予以驳斥：“查本区自成立伊始，东北长官公署即已向驻沈阳各国领事照会在案，谢绝到兴安区参观游历，因保护难周，不发护照，凡私自入于该区而有意外发生时，该区概不负责。”
日人哪里肯依？不仅日本浪人在沈阳滋事寻衅，日本特务机关长土肥原贤二更是到处煽风点火，要求亲自到兴安区勘察。长官公署劝了多次无效，只好允其前往，并派了一名姓铁的参谋同行。兴安区得到情报，三个团在农隙训练之际，调齐队伍，严阵以待。土肥原一到白城子车站，就有士兵上去检查验证后才放行。土肥原越走越觉得不对头，心头发虚，到了屯垦公署时竟要求派兵随行保护。高仁绂总办斜视着土肥原，当啷一句：“本区尚无此例！”把土肥原噎了回去，他只得与铁参谋向葛根庙出发。每走一站，都有关卡盘查，他看到部署森严，料想到佘公府不会顺利，就对铁参谋说：“关玉衡鲁莽得很，回去吧！”土肥原之所以要到佘公府，是想收买蒙古人为他寻找中村的尸骨。然而，蒙古人无敢应者。
土肥原一回到沈阳，胆子就大起来，大肆鼓吹：“兴安区部队要哗变，一切准备妥当，只待发动。”日领事林九治郎在外交上更是施加压力，以暂停谈判要挟，迫使东北当局速将关玉衡逮捕至沈阳，要为中村震太郎偿命。
关玉衡有恃无恐。但荣臻没有得到中村的间谍罪证，心中七上八下，又怕兴安部队真的哗变，难以收拾，所以他派了东北炮兵旅长王致中赶紧到兴安区与关玉衡商量：“玉衡，千万不可把事态闹大了。老荣说，能拿出证据再好没有，如果拿不出来，先放你走，就说在事前出国游历去了，可把你送到满洲里，你顺便就入苏联了，只要保持兵不哗变，日本人就无所借口……”
关玉衡是个铁汉子，听不得软话，眼里泪光闪闪，急忙说：“有证据啊，就在北平行营。”说着，就把张学良的电报拿给王致中看。
王致中一看，大喜：“这倒占得住理了！你这样把握，何不出而折冲外交呢？咱们都是老同事，我还能给你窟窿桥走吗？荣参谋长绝对保证你的安全，我可以代表他签字给你。”
女人心细。在侧的关夫人说道：“我看走苏联是上策，到沈阳折冲外交，日本人是不讲理的，乃属中策。可是哗变全军皆带家属，谈何容易！乃是下策。”
关玉衡想了想：“我取中策，我所办的案子件件有据，宗宗有理。只要将原始证件全部调来，我就去沈，如果蛮不讲理，我相信我团官兵宁为玉碎不为瓦全。可以给荣参谋长打电报，赶紧向张副司令长官调取中村震太郎间谍活动证件，我一定到沈阳对质是了。”
此时，林九治郎在沈阳对荣臻一天三次抗议说：“你不叫日本出兵，你自己出兵解决！”荣迫不得已，派宪兵司令陈兴亚带一个团，大张旗鼓地去了兴安区。但关玉衡与王致中已悄然到了沈阳，被小汽车接到炮兵总监冯秉权的私邸。冯总监对关玉衡说：“荣为保护你的安全，才把你接到敝寓，城内尚无事，小津桥这带更为安全，请你放心吧！”当晚冯设宴为关和王洗尘，荣参谋长也来了。关玉衡当即向荣说明前次越级把中村的间谍罪证直呈张副司令的错误做法。荣并不介意，谈及陈兴亚司令大张旗鼓，其实是做给日本人看的，陈司令率队走了数天，才行军到马三家子。
外面的情况已经很紧。街上行人个个自危，商店、钱庄多未开门，物价上涨，日本兵砸监狱，汉奸亲日派在街道横行霸道，专找东北士兵寻衅滋事。9月14日，张作相速派长官处副处长李济川去北平请示张学良。李济川于第二天到达北平，下车后直赴协和医院。张学良时患重感冒，住在该院东北角地下室内。李济川说：“东北目前局势严重，究竟如何处理？我受辅帅指示，来向副司令请命。”
张学良斜靠在床上：“我因病头脑不清，精神也不好。前几天荣参谋长来，我已告诉他，东北大事，由张辅帅、臧主席和荣参谋长三人酌情处理。对重要问题咱要依靠中央，不能单独对外。‘中村事件’的交涉，可向辅帅说，微末事情，咱们可相机办理。”
“东北现在的紧急情况不知怎样处理？”
“蒋委员长告诉我，东北外交总的方针是和平解决，不能酿成军事行动。我们能解决的就解决，不能解决的由中央负责。你迅速回去，请辅帅相机处理。前些日子驻日大使汪荣宝从东京回来，已到锦州和张辅帅说过：日本各地都在搞游行示威，跃跃欲试，想以武装占领东北。你赶紧回去吧！”
当夜12时，李济川回到锦州小岭子，面见张作相。张作相对他说：“荣参谋长来时，我已告诉他，关于‘中村事件’，任何赔偿道歉我们都可以担负过来。”
9月16日，李济川返回沈阳，一下车就遇到副官处的两位副官，他们神色惊慌地对李济川说：“处长啊，不得了，情况严重，南站日本军队和在乡军人都成行成列地拥挤不开。马路湾西边日本忠魂碑附近，放有十余大炮，情况紧急，恐怕今天就过不去！”李济川安慰他们要沉着，有事用电话联系，明天辅帅就回来。
9月18日上午，李济川前往三经路荣臻公馆。只见门前停了许多汽车，宾客盈门，正赶上荣臻为其父庆祝寿诞。他一进楼，见当中摆设寿堂，香烟缭绕，灯烛交辉，颇极一时之盛。到东客厅内，满屋大员，抽鸦片、打麻将，更有张筱轩的京韵大鼓，热闹非常。荣参谋长叫他上楼，并问李济川：“副司令和辅帅有何指示？”李济川把他们的话学说了一遍。时近中午，下楼就餐，大家正要入座，日本驻沈阳总领事林九治郎突来祝寿。他对着寿堂三鞠躬后，约荣臻午后4时到东北边防司令长官公署会谈。
下午4时，林九治郎和荣臻先后到达，开始有关“中村事件”的会谈。因事极秘密，林会说中国话，就没有带译员。会谈还没有开始，双方都绷着脸，甚至连一般外交礼节都免了，屋内只有荣、林和李。林九治郎嘴角朝下一撇，首先发问：“关于‘中村事件’现在已到严重关头，参谋长如何答复？”
荣臻一转身将中村的间谍罪证拿出来，有中村在兴安岭一带绘制的军用地图和其他文件，让林九治郎看：“林领事你看看，这些东西让我没法办，你们没有向交涉署照会，没有我们的护照，我们不能负保护之责。”
林九治郎不情愿地：“参谋长，现在经过这么多次会谈，还把这些东西拿出来干啥！”他看这些物证时，精神很紧张，一会儿脑门就沁出一层汗珠，急得掏手帕紧擦。他的情绪稍一平静，眼里便露出凶光，对荣臻说：“日本军人横暴，不服从外交官指示，行动自由，这是我们陆军省的断然办法，到现在这个紧要关头，别的谈不到了。”
荣臻脸上现出一丝冷笑：“我们的军人也是横暴。你们没有护照，擅入兴安岭屯垦区绘图拍照，辱骂他们，我们也没办法。”
一边的李济川急了，额头渗出许多汗珠，看这架式势必要僵，“呼”地站起来说：“参谋长，我是副官处副处长，本没有参与军事外交大事的权力，不过我有传达任务，请参谋长按辅帅指示办事。否则，我担负不起责任。”
林九治郎用手帕擦汗，瞅了李济川一眼，张大嘴巴吃力地呼吸着。
荣臻突然站起来，横眉侧目地吼道：“我不能做亡国史的头一页！”
李济川接上一句：“亡国史头一页不是你做的，谁说了谁负责。”
这句话让林九治郎领悟到中方的态度，一下回复到原先的冷酷，马上一跃而起说：“这件事情不能办了，我回去了。”并用威胁的口吻说：“中日友好关系最后破裂，我不能负责！”说完转身而出。荣臻送出二门，李济川送到大门外。
林九治郎走后不久，辽宁省主席臧式毅到，问林九治郎来怎么谈的。荣臻摇摇头：“没有结果。”李济川告诉臧式毅，荣参谋长没有按辅帅的意思去办。荣臻叹气：“这事我算办不好了。”臧式毅说：“赶紧找王明宇（外交特派员）来。”
一会儿，王明宇手执文明棍，若无其事笑哈哈地进来。荣臻不满地瞅了他一眼：“明宇，你怎么才到？”
王明宇两手搭在一起，靠在文明棍上，说：“我去南站大和旅馆，本想面见本庄繁（关东军司令）谈谈，未遇。土肥原（特务机关长）对我说，本庄司令有事去大连，你们对‘中村事件’怎么办呢？能办就办，不能再推了！”
臧式毅顿足对王明宇说：“你赶快去日本领事馆找林九治郎，对他说，有关‘中村事件’的任何赔偿道歉，我们都先担过来。至于讨价还价，明天辅帅回来再合计。”
至夜间林九治郎返回重新谈判时，提出四项条件：一、道歉；二、处罚责任者；三、赔偿一切损失；四、保证以后不得再有类似事件。
在每项条件里，林九治郎都附有一个解释，如：第一条，必须由兴安区首长行之。第二条，按中国法律自行处罚。第三条，除行李马匹作价赔偿外，须按日本陆军抚恤条例，中村大佐按阵亡抚恤之。第四条，洮索铁路之建设，可购买满铁剩余材料，并准许日本人在兴安区购买土地从事开垦耕种。
林九治郎在下午离开谈判桌时说了一句：“事关军部，我得回去请训。”现在，荣臻看完林九治郎的四项条款，目光冷峻地刺了一眼林九治郎，说了同样一句话：“我也得请训，等候张副司令批示再行换文。”双方谈判至此遂告中止。
这天夜里10点刚过，喧闹一天的沈阳刚刚静寂下来，突然在城北上空，从南满铁路方向掠过一道细微的闪光，响起了一声不太强烈的爆炸声。但它震撼了沈阳全城，也震醒了刚刚入睡的官兵。爆炸地点是在沈阳北门外约一公里半的柳条湖附近，和三年前炸死张作霖的现场只隔着几公里。
然而，虽则是小小的爆炸，却炸开了日本关东军入侵的妄念。他们自己下手爆破南满铁路，是为开启侵占中国东北的战端而制造借口。此后，使中国卷入绵亘14年战火的抗日战争，就从这里开始。
9月18日晚上，病始痊愈仍很羸弱的张学良，偕其夫人于凤至和赵四小姐正在前门外中和剧院看梅兰芳演出《宇宙锋》。戏演到11点前后，张学良的包厢里，一会儿跑上一个副官，在张学良耳边说了几句话，张学良一扬手，副官就走了。一会儿又跑来一个，一连三四次，张学良就悄悄返回协和医院，接通荣臻的电话。
张学良的包厢一空，剧场里便开始嗡嗡嘤嘤，有知道消息的，便拢着声耳语道：“伙计，坏啦，奉天炮响啦！”
荣臻向张学良报告：“驻沈阳南满站的日本联队，突于本晚10时许，袭击我北大营，诬称我方炸毁其柳条湖铁路路轨，现已向省城进攻，我方已遵照蒋主席‘铣电’的指示，不予抵抗。”（蒋介石于8月16日，曾有一“铣电”致张学良谓，“无论日本军队此后如何在东北寻衅，我方应予不抵抗，力避冲突。吾兄万勿逞一时之愤，置国家民族于不顾”。张学良曾将这个“铣电”转告东北各军事负责长官一体遵守。）张学良命令荣臻将续得情况随时报告，但此后沈阳电话再也呼叫不通。19日午夜1时，接到荣臻十万火急的电报，内容与其电话相同。当秘书处将此电报送到协和医院时，张学良正在召集于学忠、万福麟、鲍文樾等重要将领开会。大部分时间都是张学良在说：“日人图谋东北，由来已久，这次挑衅的举动，来势很大，可能要兴起大的战争。我们军人的天职，守土有责，本应和他们一拼，不过日军不仅一个联队，它全国的兵力可以源源而来，绝非我一人及我东北一隅之力所能应付。现在我们既已听命于中央，所有军事、外交系全国整个的问题，我们只应速报中央，听候指示。我们是主张抗战的，但须全国抗战；如能全国抗战，东北军在最前线作战，是义不容辞的。总期这次的事件，勿使事态扩大，以免兵连祸结，波及全国。”他说完，各将领都不再说话，于是连夜将荣臻电报内容电告南京政府。
张学良在沙发上卧了一小会儿就起身，一大早把顾维钧、汤尔和、章士钊、罗文干、汪荣宝、王树翰等东北外交委员会的委员请来，咨询东北外交对策。与会的东北军将领都疲惫不堪。张学良坐在桌子的顶头，简要地说明东北情况，他说他们从1点钟开始讨论，事情非常严重，现在要听听各位外交专家的意见。
顾维钧咂了一下嘴：“我所害怕的事果然发生了。对当前应采取的行动我提出两个建议：第一，立刻电告南京要求国民政府向国际联盟行政院提出抗议，请求行政院召开紧急会议处理这一局势；第二，立刻派一位能说日语的人设法去找日本驻旅顺总督，此人可能是儿玉，并且也可找当时南满铁路总裁内田康哉，他是前日本外相。”
由日本刚刚返回沈阳，9月11日又从沈阳来到北平的汤尔和说：“根据我在日本的观察，日本内阁现正抑制军部势力，不愿使东北的事态扩大。币原外相曾亲自和我谈过，日本如吞并满蒙，实不啻吞下一颗炸弹，我们如用国联的力量来抑制日本，正可使日本内阁便于对付军部。”
张学良和其余人都赞成顾维钧的第一个建议。至于第二个建议，开始少帅不语，过了一会才说：“我看没有啥用。”
顾维钧坚持：“当然它不会立即产生结果，多少总会起点作用。”有几个随声附和，催少帅快办。
张学良仍然摇头：“没有适当的人可以派遣。”
“我知道一个东北人，他精通日语，叫陶先生。”顾维钧热情不减。
“那是没用的。他根本见不到总督，总督也不会愿意见他。”少帅坚持这样说，顾维钧不好再提。
顾维钧回到家时，刚跨进院子，就听到门口说话声，回头一看，是一同开会的王树翰和刘哲跟来了。他们站在院子里就说开了：“我们完全同意你的第二个建议，你再去对少帅说说。”
顾维钧为难：“你们提比我提好，我毕竟是客人，你们直接参与了这件事情，又是少帅的亲信。”
“远方的和尚念经灵啊，我们求你再去一次，你不知道，你离开后我们一再力劝都未成。我们相信这个主意能行。”
“这样吧，我不单独去，要去，你们下午和我一起去，我愿意再劝一次少帅。”
顾维钧下午如约又去，劝说仍未成功。少帅似乎已经感到派个人去也没什么坏处，但仍以找不到合适人选而拒绝。顾维钧有些急了：“稍加访求就能找到嘛。特别是这是个秘密使命而非公开任务，只是去观察和探听一下日本军事当局到底打算走多远，也好作为我们决定行动的基础嘛。”
过了两天，张学良召集上述要人再议。他迷信南京政府和依赖国联的思想更深了。这次会议后，即推章士钊、汪荣宝二人起草电报，向南京政府申述东北外交问题。23日，张学良复派万福麟、鲍文樾飞南京去见蒋介石。蒋介石嘱万、鲍二人说：“你们回去告诉汉卿，现在他一切要听我的决定，万不可自作主张，千万要忍辱负重，顾及大局。”
9月24日晚8时，来到北平的荣臻和关玉衡，到顺承王府官邸，晋谒张学良。张学良望着关玉衡，咧嘴笑了一下：“你还跑出来了！”
关玉衡答道：“全仗荣参谋长的掩护。”他想向张学良报告经过，张学良手一扬：“不谈了。”
“对不起您，误了大事！”
“六十多条外交案件，你这是个小案件，没有什么。”张学良淡淡一笑，“你有钱用吗？”问毕就写了张条子交给何副官长，又说：“江桥完了，你回不去了。”转脸对何副官长说：“给予关玉衡参议名义，月支200元。”说完，又前往南京政府外交部打电话。
这一年张学良刚刚30岁。
当他90岁时，他承认他当年对日本的判断是错了：“我当时是站在日本的立场考虑的。首先，日本军人这样做显然违反了国际条约，会引起国际问题。所以，这样的军事行动不会成功。我想，这样的做法对它本身也不利，所以它不会使事态扩大。刚才说过，连币原或是西园寺这些日本的领袖和元老也说“九一八事变”等于日本吞下了一颗炸弹。这些元老、重臣和我的意见差不多是一样的，这并不完全是我一个人的主观判断。用不着搞“九一八事变”那样粗暴的行动，当时东北的权益差不多都在日本人手中。挑起了那样的战争，日本人把自己都给糟蹋了……”