命党人没有任何联系，正是他可以利用的镇压革命党人的军事力量。于是他马上密调后路巡防营统领吴俊升率部自通辽迅来奉天，以防备革命党人起事。
这个重要的消息在这时被张作霖在奉天的部下所探知。这个人就是张作霖驻奉办事处处长张惠临。他深知事关重大，就以最快的速度，把这个消息密报给张作霖。张作霖是个有很大政治野心的人，他不甘心在西北的洮南呆一辈子。为此，他早就在观察奉天省城的动静。他曾密嘱到奉天讲武堂学习的各营管带注意省城的军政动向，并及时写信报告。同时，他对全国的政治形势也是极为关注的。得到这个重要消息后，张作霖认为这是天赐良机，不可错过。他当机立断，立即亲率所辖步骑7个营的全部人马，从洮南出发，马不停蹄，日夜兼程，直奔奉天。路过辽源时，吴俊升等人出城迎接，张作霖只是跟他虚与委蛇，不露实情。
到达奉天省城后，张作霖为争取主动，马上晋见赵尔巽，诚惶诚恐地说：“因局势紧张，惟恐总督陷于危境，迫不及待，率兵勤王。如总督认为未奉命令，擅自行动，甘愿接受惩处。”赵尔巽急需用兵，感到张作霖来得恰逢其时。张作霖又信誓旦旦地说：“请恩师听我部署，只要我张作霖还喘着一口气，我是愿以生命保护恩师，至死不渝。”张作霖这一披肝沥胆的表态，深得赵尔巽的嘉许。因此，张作霖不但没有受到惩处，反而得到夸奖。除补发调防令外，赵尔巽又命张作霖兼任中路巡防营统领，以加强忠心耿耿的张作霖的军力。这样，张作霖就统率15个营的兵马了。
此时，张作霖实质上已经是奉天省现有部队最大的军事力量的首领了。
东三省总督赵尔巽有了张作霖这个拥有军事实力的保镖，就有恃无恐了。他们先是迫使新军将领通过了赵尔巽提出的“保境安民”的主张。这个主张实质是反对革命，继续保皇。继而又在奉天国民保安公会上贯彻赵尔巽的保皇主张，成立了由前东三省总督赵尔巽为会长的奉天国民保安公会，这是换汤不换药，继续代表清廷行使皇权。在这个过程中，张作霖都扮演了一个流氓打手的角色。
武昌起义爆发不久，奉天省的革命党人云集省城，研究运用何种方式响应武昌首义。经过反复争论，最后得出采取和平手段，进行东北革命，即“谋运用政治手腕，实现东三省革命”。革命党人的首领蓝天蔚、吴景濂等事先密议，用会议的方式兵不血刃地夺取东北政权。拟由吴景濂以奉天省咨议局议长的名义，召集省城各界领导人开会，在会上解决这个问题。他们研究了一个方案，以维持治安为名，成立奉天全省保安会，逼走东三省总督赵尔巽，然后推举蓝天蔚为关外都督，吴景濂为奉天省民政长，脱离清廷，宣布独立，完成东三省革命。如果“东北大局既定，继进兵关内，会师燕郊，直捣虏穴”。
1911年11月12日，吴景濂以自己的名义召开保安大会，试图以会议表决的方式，一举夺得东北大权。绅商各界到会的有二百多人，赵尔巽也到会，他带来了张作霖。会上还有他的支持者，如袁金铠等。
这次会议，老辣的赵尔巽早有准备。他派张作霖在会场内外布置人马，持枪待命，明施压力。张作霖则持枪赴会，满脸杀气。会场气氛非常紧张，大有一触即发之势。但是革命党人并没有胆怯，只顾慷慨陈词，主张脱离清廷，宣布独立。赵尔巽极为不满，表示坚决反对。他说：“你们要搞自治还可以商量，独立？怕有未便吧？”他的话还没讲完，就被革命党人的发言驳回，革命党人强烈要求赵尔巽宣布独立。
这时，张作霖急不可耐地跳了出来，把手枪往桌子上一拍，蛮横凶恶地叫道：“我张某身为军人，只知听命保护大帅。倘有不平，我张某虽好交朋友，但我这支手枪它是不交朋友的。”这是个信号，会场四周他的党徒，均立刻抽出手枪，情况极为险恶。在这种情况下，已经没有办法再讨论下去了。倾向革命的议员，都愤然纷纷离开会场。但这也就等于把这个会议的主动权让给了保皇派。
会议一度中断，后来又复会。这时由赵尔巽的党羽袁金铠以副议长的身份主持会议，会议意见自然一边倒。最终成立了奉天国民保安公会，赵尔巽任会长，伍祥祯、吴景濂任副会长，袁金铠任参议总长，蒋方震、张榕任参议副长。这个保安公会实质是个变相的保皇会。他的会长仍然是东三省总督兼东三省将军和奉天巡抚赵尔巽，东北大权仍然掌握在他们的手里。而革命党人吴景濂、蒋方震和张榕不过是为了掩人耳目的摆设罢了。而张作霖则当上了保安公会军政部副部长，取得了军事实权，这一回合，幼稚的革命党人没有斗过老辣的保皇党人。
这次会议本来是由革命党人蓝天蔚等发起的，目的是推举蓝天蔚为关外都督。但不承想，让赵尔巽占了上风。赵尔巽深知兵权的重要，他必须立刻剥夺蓝天蔚的兵权。于是，他于成立保安公会的第二天，向袁世凯发一密电：“此军即令聂汝清暂兼协统，并留奉防，可保目前治安。”这就是说，第二混成协的协统由原任该协标统的聂汝清担任了。这个聂汝清是个顽固守旧的军人，坚决反对革命，是赵尔巽最放心的忠于他的奴才。赵尔巽把第二协的兵权交给了他。
这还不够，老奸巨猾的赵尔巽还把蓝天蔚挤到了关内，让他远离东北，以免在他的眼皮底下变生事端。他的手法是很高妙的。在成立保安公会的第三天，即1911年11月14日，赵尔巽就以考察的名义，把蓝天蔚派到了关内。把拟任关外都督的人选撵到关内，使关外的革命没有了领袖，赵尔巽的这一着是够狠毒的了。在挤走蓝天蔚的过程中，张作霖曾与蓝天蔚发生冲突，张作霖想下掉蓝天蔚的枪，被赵尔巽假意制止。但这一举动，也给蓝天蔚构成了威胁。张作霖是挤走蓝天蔚的帮凶。
这以后，张作霖又任“奉天国民保安会”军事部副部长，大力镇压革命军，受到清廷破格升赏，出任“关外练兵大臣”，赏顶戴花翎，被派任掌管奉军军事大权的巡防营务处总办；袁世凯出任大总统后，1912年他被任命为第27师中将师长；袁世凯称帝后，他被封为子爵、盛武将军，督理奉天军务兼巡按使；袁死后，他又被北京政府任命为奉天督军兼省长、东三省巡阅使，在日本帮助下控制了辽吉黑三省，成为奉系首领。
张作霖的政治野心还不止于奉系首领，他一直以东北为基地，不断向关内扩张势力。1920年7月直皖战争爆发前，奉系与直系共同把持了北京政府。1922年4月，张作霖发动第一次直奉战争。战败后，张作霖挟“东三省议会”推举自己为东三省保安总司令，宣布东北自治。1924年他又发动第二次直奉战争，这一次奉系打败了直系军阀，控制了北洋政府。1926年，张作霖称安国军总司令，并于6月18日在北京就任北洋军政府陆海军大元帅，代表中华民国行使统治权，成为国家最高统治者，并组成北洋军阀统治时期第32届、也是最后一届内阁，成为北洋军政权最后一个统治者。
1928年4月，在蒋、冯、阎、桂四大集团军的攻击下，奉军全线崩溃。6月2日，张作霖声言退出北京。6月4日，在返回东北的途中，张作霖被炸死在沈阳皇姑屯车站附近，结束了他具有浓厚传奇色彩的一生。
张作霖的死，日军、俄军、国民军、军阀都有嫌疑，凶手被揣测机率最高的是日军。当时日本为了掩盖真相，诬指皇姑屯事件是“南方便衣队员”所为。直至1946年7月，“远东国际法庭”开庭审判日本战犯时，真相才大白于天下。日本前田中内阁海军大臣冈田启介出庭作证，供认张作霖被炸是关东军所为。
因为张作霖是当时中国的实际国家元首，谋杀一国的国家元首理应是违反国际法、是战争罪的行为，所以皇姑屯事件被视为日本侵华的起点。
日本关东军是出于什么样的目的，要炸死张作霖？
据当时情况看，一般人都认为张作霖在东北的政权是日本政府极力维护的，如郭松龄与冯玉祥联军反奉时倘若没有日本人公开阻止郭军前进，恐怕张作霖早就下台了。张作霖的北京政府如果不是日本出兵济南阻北伐军北上，恐怕也早就支持不住了。
那为什么愿意出兵济南、阻止北伐军的日军竞要阴谋炸死张作霖呢？这是因为，日本军的一切行动，都是以侵吞东北为目标的。日本认为，在满蒙确保日本的既得权利的这方面上看来，张作霖要比郭松龄可靠得多；北京政府比国民党政府对日本更有利得多。所以日本要维护张作霖政权。可是当田中义一要实行他奏折上所计划的侵吞满蒙计划的时候，张作霖就直接变成它的障碍了。
日本田中义一上台后，向张作霖强索铁路权，逼张解决所谓“满蒙悬案”，从而激起了东北人民的反日怒潮。9月4日沈阳两万人示威游行，高呼“打倒田中内阁”。张作霖在全国反帝浪潮的冲击下，未能满足日本在“满蒙”筑路、开矿、设厂、租地、移民等全部要求，并有所抵制，这为日本内阁所恨。而且日本关东军断定东北人民的反日游行是由张作霖煽动所导致，对他恨之入骨。
当中还有许多曲折。1928年5月，北伐军直逼京津地区，日本帝国主义感到奉系军阀政权已经岌岌可危，但仍然想从奉系手中捞到最大限度的好处，于是一面支持张作霖，出兵山东对抗北伐军，一面又向张作霖施加压力，威逼张作霖及早退回东北，企图利用张作霖这个工具，使“满蒙”从中国本土肢解出去，置于日本势力之下。
北伐军逼近北京时，日本驻华公使威胁张作霖“将来奉军败兵如经山海关，日兵须将其缴械。”张作霖在答复中表示“东三省及京、津为中国领土，主权所在，不容漠视”，反对日本政府公然干涉中国内政。
日本政府借口北伐军节节胜利，发表声明说：“一旦战乱波及满洲，帝国政府为维护治安，将采取适当和有效的措施。”同时命令旅顺的关东军进驻奉天，另一方面还训令驻北京的芳泽公使，劝告张作霖撤回关外，巩固在“满洲”的地位。
张作霖对此未加理睬，并且在济南事件爆发时，还通过新闻记者声明，愿意南北合一，共防外侮。因为撤回关外就意味着完全沦为日本关东军的傀儡，在民族运动高潮面前张作霖是不甘心做卖国贼和傀儡的。
几经交涉，日本最后恐吓张作霖说：“如果不听劝告，同国民党军队继续冲突，失败后想退回满洲时，日本军队可能在山海关予以拦击。”在这种危机情况下，张作霖才决定撤出北京重返东北。
而此时，炸车阴谋已正式被日军提上日程。日本政府当时谋杀张作霖的计划基本上是“九？一八”事变的前奏，日本妄想制造满洲独立，然后进行吞并。1927年7月田中义一就代替民政党掌握了政权，在他执政的前后，他制定了有名的田中奏折，在这个奏折里阐明了以日本天皇为中心八纮一宇的精神，要征服全世界，必须先征服中国，要征服中国，必须先征服满蒙。皇姑屯炸车阴谋，就是田中义一执政后实行其征服世界的第一步。然而当时日本内阁的政策遭到元老重臣的反对，加之外受美国的压力，所以5月25日夜，田中义一断然决定停止一切行动，进驻奉天的关东军也不得不迅速恢复平时状态。但是军部特别是关东军并未完全符合内阁决定的精神，竟在6月4日将张作霖炸死。
经过种种研究，关东军认定惟有巨流河铁桥是最好的地点，特派工兵中队长详细侦察附近情况。由于奉军的警戒十分严密，关东军参谋河本大佐等人认为至少需要准备一个星期左右时间。最后，关东军选择了一个比较自由的地点，即南满线与京奉线交叉的皇姑屯附近的三洞桥。因为日本占领的南满铁路在桥上面，张作霖管辖的京奉铁路在桥下面，这便于日军自由行动，又有利警戒。他们准备了200磅强力黄色炸药，采取的手段有两种：一是袭击列车，但将留下明显证据；二是炸车，万一这一爆破计划归于失败，马上制订第二步骤，使列车颠覆，不失时机地乘着混乱，让大刀队闯入杀掉张作霖。河本大佐指使守备中队长东宫铁男大尉指挥，由福田、神田两个大尉负责勘定炸车地点，日军用卡车载来了两千多磅的强力黄色炸药，装置在三洞桥北侧的两个花岗岩石的桥墩上。埋伏好后，夜间日本哨兵严格把守，不允许任何人接近三洞桥。到了拂晓，日本哨兵陆续躲进兵营。
1928年6月3日晚6时，张作霖乘坐由奉天迫击炮厂厂长沙顿驾驶的在英国定做的黄色大型厚钢板防弹汽车，开往火车站。随行的人员有吴俊开、潘复、周大文、刘哲、莫德惠、于国翰、张作霖的六姨太和三儿子张学增、日籍顾问町野和仪我等人。张作霖专车共22节，张作霖乘坐的80号包车在中间，包车厢后是餐车，前边是两节蓝钢车，潘复、刘哲、莫德惠、于国翰等在两节蓝钢车中。专车前面还有一列压道车。
晚8时，专车从北京车站开出。4日清晨，日本驻奉天总领事林久治郎很早就起床，站在自己住的房屋顶上，用望远镜观察三洞桥。5点23分，当张作霖乘坐的专车钻进京奉铁路和南满铁路交叉处的三洞桥时，日本关东军东宫铁男大尉按下电钮，一声巨响，三洞桥中间的一座花岗岩石的桥墩被炸开，桥上的钢轨、桥梁被炸得弯弯曲曲，抛上天空、张作霖的专车被炸得只剩一个底盘。吴俊升被炸得血肉模糊，头顶穿入一个大铁钉，脑浆外溢，当即死亡；张作霖被炸出三丈多远，咽喉破裂；日籍顾问仪我满面是血，抱头大叫；校尉处长温守善被埋在碎木下面；周大文炸破了手；六姨太炸掉了脚趾头；莫德惠受了伤。
奉天省长刘尚清闻讯赶到现场。张作霖被救至沈阳“大帅府”时已奄奄一息。死前张对卢夫人说：“告诉小六子（张学良的乳名），以国家为重，好好地干吧！我这个臭皮囊不算什么，叫小六子快回沈阳。”
张作霖专列被炸后，东北政局立呈险兆。6月5日深夜，奉军兵车在锦州、榆�