几乎在林彪座机起飞的同时，周恩来接到了林彪强行起飞的报告。

为了最后挽救林彪一伙，周恩来命令空军指挥调度室：“向256号飞机呼叫，希望他们回来。不论在东郊机场或西郊机场降落，我周恩来都到机场去接”；“如不行，在锡盟(即内蒙古中部锡林郭勒盟)降落也可以”。

指挥所的呼叫声，通过无线电波，连续不断地撞击256号飞机，但没有得到任何回答。据当时万幸没上飞机的林彪专机副驾驶分析说，可能是飞机上没有把通讯电台打开。因为一旦打开电台，包括3名机械师在内的机组人员都可以听到调度室塔台的呼叫声，禁止256号飞机起飞的命令也会传到3位机械师的耳朵里。

空军司令部指挥室的雷达密切地跟踪林彪的256号三叉戟飞机。墙壁般宽大的雷达屏幕上清楚地显示出那架飞机的亮点正向北移动。

“0点46分，航向310度，飞机向西北方向飞去。”

“现在飞机时速550公里，高度3000米。方向正北。”

空军司令部作战部指挥室通过专线保密电话，不断地把飞机的最新情况向周恩来报告。

13日凌晨1点10分，西郊机场的吴法宪来电话报告：“飞机的方向不对头，向蒙古方向飞了，马上就要出国境了，要不要派飞机拦截 ”

由于当时对林彪一伙策动政变的计划和他突然出逃的原因还没有掌握，周恩来请示毛泽东。毛泽东说：“林彪还是党中央的副主席，我们要是把他打下来，怎么向全国人民交代 天要下雨，娘要嫁人，随他去吧!”

1时55分，256号飞机在中蒙边界414号界桩上空，进入蒙古境内。又过了一会，256号飞机从空军指挥室的雷达屏幕上消失了。

至此，林彪一伙叛逃的面目彻底暴露。

周恩来回到新疆厅，向在座的政治局委员宣布了林彪北逃的消息，大家面面相觑，谁也没有讲话，也不知道该说什么。大厅里静得连一根针掉在地毯上的声音仿佛都听得见。

林彪作为党中央的副主席、军委副主席，掌握了我党我军大量的核心机密。他叛国投敌不仅对我党产生严重的危害，而且更重要的是对我们国家的安全构成严重威胁。

根据毛泽东的指示，周恩来立即召集在京的中央政治局委员开会，通报林彪事件情况，作紧急战备部署，以应付突发事件。

周恩来告诉大家：请你们呆在这里，都不要离开新疆厅。

据当时在场的周恩来卫士高振普回忆说：“周总理走出新疆厅，对厅外的环境作了进一步的安排，指定专人看守厅门，无关人员不准进入，所有随领导们进来的人员，一律原地休息，谁也不准靠近新疆厅。”

人民大会堂西大厅内有一个北小厅，宽大的办公桌上摆着军用电话和各种电话，旁边还有一张小床。这里是周恩来常来办公和休息的地方。

在这里，经毛泽东批准，周恩来亲自下达了应对林彪事件的一系列紧急措施。

首先，周恩来下达了全国禁空令：关闭全国所有机场。没有周恩来、黄永胜、吴法宪、李作鹏等5人联合签发的命令，任何飞机不准起飞。

开动全部雷达监视天空，不许任何飞机飞进北京。

派陆军进驻空军、海军机场，与原守卫部队共管，严格遵守净空命令。

随后，周恩来拿起保密电话，亲自逐一给各大军区和各省市自治区的主要负责人打电话，通报林彪外逃情况。为了暂时保密，又能使对方听懂，周恩来既含蓄又清楚地说：“庐山会议第一次全体会议上第一个讲话的那个人，带着老婆儿子，坐飞机逃往蒙古人民共和国方向去了，你们要听从党中央、毛主席的指挥。从现在起，立即进入紧急备战。”

当时，有的大军区负责人一时还没听明白，还在电话中提问是谁跑了。周恩来着急地说：“你们还不懂吗？我再说一遍，……”

这一圈电话打下来，周恩来的嗓子都喊哑了。