蒋预定十二月十二日离开西安。当天黎明，张学良的护卫队冲进蒋落脚处。蒋在房里听到枪声大作，一名军官冲进来报告：戴毛皮帽的士兵——东北军的标准配备——正在进攻这里。这位军官敦促委员长逃到后头山上。蒋穿着睡衣、爬出窗户，在一名卫士、一名副官陪同下朝荒山奔逃。

眼前是一堵高墙。三人爬了过去，沿着一条宽敞的干沟跑。突然间蒋失足跌了一跤，伤了背，假牙也掉了。此时他们遇上几个同伴，大伙跑到已经积雪的山顶一个洞穴里。次日早晨，张学良部队找到一名又冷又饿、赤脚，睡衣之外只披了一件长袍的逃犯。他对追兵表示：“我是委员长。杀了我，别侮辱我。”带队的军官说：“我们不会杀你，我们只要求你领导抗日。”

士兵们把蒋送到西安的省政府办公室，杨虎城部队负责监管他。过了一会儿，张学良进入房间，立正，称他为总司令。蒋质问：“你还喊我总司令？如果你还承认我是你的长官，你就应该送我到洛阳，否者你就是叛徒。既然我落到叛徒手中，你最好枪毙我。我们没什么好说的！”张学良回答说：“你就是被坏脾气害了。”

兵变消息当天上午就传到上海，但没人晓得委员长是生是死。孔祥熙告诉宋美龄，她立刻派人去找张学良和孙中山的老朋友、曾任《纽约先驱报》记者的唐纳德。三人一起飞往南京。南京政府已经收到张、杨电报，证实委员长已被他们挟持。张、杨表示他们“含泪”向委员长说明他们被迫这么做的苦衷，但“一再被他责骂”。他们俩旋即提出八点“救国主张”，希望南京政府采纳，“为未来开启生机”。

这八点救国方案包括：成立“救国政府”、立刻停止内战、赦免及释放所有的政治犯、保障政治自由等。国民党中执会和中政会推孔祥熙代理行政院长，何应钦代理总司令。何下令立刻准备出兵讨伐西安，并且派了一团陕西部队去占领潼关。何亦发电报给人在意大利的汪精卫，要求他尽快回国。中央军开始向西安前进。 全国民众听到西安事变的消息，普遍同情蒋。一般人认为，两个有野心、专制的军阀粉碎了国家的希望，恐将再掀起新一波的血腥内战。据说全国军民为此抱头哭泣，而文盲急托识字的人告诉他们最新的消息。各地军阀的反应不一。有些人，如冯玉祥，呼吁张、杨快快释放委员长；也有些人，如李宗仁、白崇禧，则暗示支持张学良。

军事行动令莫斯科更加迫切盯住危机的发展，但蒋夫人担心调兵会太过挑衅，力主节制。接下来的会议，意见纷杂，吵成一团。蒋夫人决定自己找出“迅速、平静、不流血”的解决办法，甚至表示西安事变策划者说不定有“合理的诉求”。她派唐纳德飞往西安，宣布她本人稍后也会赶到。同一天，陈立夫利用中共特务（共产国际代表）潘汉年的密码，直接发电给共产国际，警告说若是委员长有了三长两短，“中国抗日将群龙无首，这将对苏联不利”。张学良派兵到临潼之前，发电通报毛泽东他即将行动。毛告诉他的秘书：“早上就会有好消息了。”次日中午，报务员冲进毛泽东的窑洞，递交来自张学良的急电。中共领导人鱼贯进入毛原始的总部聆听消息。毛向大家宣读电文，现场欢声雷动。朱德、张国焘等人主张立刻把蒋及同行的国民党将领处死。毛大笑，也有同感。即使如此，他立刻征询莫斯科的指示，提议把蒋交给“人民”公审。然后，毛拍发贺电给少帅，恭维他是“国家抗日领袖”，赞扬他“惊天动地的举动”，表示和蒋已无法达成妥协，暗示他应“坚决”处理蒋。