孙铭九率部冲进蒋介石卧室时，发现四处无人，一摸被窝，还有热气，蒋的假牙、军帽、皮包都还放在桌子上，估计逃得不远，遂命令士兵在院中各处搜寻，仍不见踪影，只发现为流弹所伤的侍从室第一处主任兼侍卫长钱大钧躺在地上，呻吟不止。这时，刘多荃、唐君尧也相继赶来，说外围封锁严密，绝无跑掉的可能。经大家研究，决定加紧搜山，同时电话报告坐镇新城大楼内等候消息的张学良、杨虎城。
张学良一听说没有抓到蒋介石，非常焦急。他对在场的两军文武官员说：“若找到委员长，我能说服他停止内战、共同抗日，我一定拥护他，并自己请罪，以增加他的威信而维持军纪；若找不到他，我便将头割下来，请虎城兄拿到南京请罪，了此公案，绝不能因要停止内战反而引起内战。”
不久，搜山部队终于在虎斑石穴找到蒋介石，张学良等人这才心里石头落地，长长松了一口气。
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骊山捉蒋（2）
蒋介石在骊山上被发现及下山进城的过程，由于各人的视角不同，人言人殊。当时任东北军卫队营班长的何克是在搜山过程中第一个发现蒋介石的，他的回忆比较详细，应当是可信的材料，他写道：
根据现场分析，左边第三间屋（里套间）应是蒋介石的居室。我们看到蒋的印章、旅行闹钟、假牙、手套等都放在桌子上，特级上将军装、墨索里尼送的防弹黑斗篷、战刀等挂在墙上……我们把屋里翻腾了几遍，不见蒋的踪影，猛然拉开窗帘，只见一扇窗户敞开，料定蒋系越窗而逃，随即追了出去。但是，通往东花园的门却锁着，料想他可能翻墙而去，我带着机枪组向东追去。山石陡峭，酸枣和荆棘遍地，我们用手分着、用脚踩着刺人的棘条，警觉地沿东山搜索。
这时天已大亮。谭海、刘多荃、白凤翔研究后命我排搜山。山势越来越陡，我命令陈志孝带两个战士沿东山脚的小沟向上搜，我和另外两个殿后，保持50米距离，呼应前进。走着走着前边三个人发现有人蹲在一个小山包上，三条枪立即瞄准并命令他举起手来，原来是蒋的贴身警卫、蒋的堂侄蒋孝镇，陈志孝飞脚上去踩住了他抽身摸枪的右手，缴了械，厉声问道：“见委员长了吗？”
“没有。”这时我们后边三个已闻声赶到，随着蒋孝镇惊恐、游移回视的目光，我们立即发现有一个人双手抓着山梨子树，在他身后山坳斜坡上，吃力地攀扶在那里，但看不清是谁。陈志孝立即向这个山坡放了三枪，子弹打得山石乱蹦，当那人扭转身来，我们一眼就认出他正是蒋介石。
蒋介石抑制住自己的恐慌，问道：“你们是哪里的？”
陈志孝立即回答说：“我们是委员长在南京中山陵接见过的（张副司令）卫二营。”
蒋又怏怏地说：“好弟兄，你们打死我吧！”
“报告委员长，我们是来请委员长抗日的，怎么能打死委员长？”
随着陈志孝机敏流利的回答，蒋介石惊魂稍定。我们看见他从右兜掏出手帕，揩去他双手上被荆棘刺出的鲜血，又去擦他的双眼，他的眼眶中衔着泪水，哭了。
然后又将左手放进兜。我命令靳富贵去接他，手够不着，又命令郑克田踏在靳的肩膀上，两个撑立，才扯住蒋的腿，不想把他竟掼倒在山脚下。蒋一时弄不明我们的用意，以为不祥，一边哭着一边嚷道：“我救国，我救国……”甩手跺脚，像一个害怕大祸临头的孩童，浓厚的奉化口音将救国说成“救鬼”。见此状况，我便让郑克田在前、陈志孝在后，搀着他向山下走，这时的“蒋委员长”狼狈极了。我发现，他一只脚竟赤着，另一只脚穿着一只礼服呢面鹿皮底的圆口鞋，我怕磨破了他的脚不好向张副司令交待，又命令靳富贵背上他走，但蒋介石怎么也爬不上去（事后才知道他摔坏了腰），我从后面抓住他那古铜色棉袍的衣领，将他拽起来，提到靳的背上，然后我又同陈志孝各扯着蒋介石的一条胳膊，架着他向山下走……走了一段路，孙铭九营长和白凤翔师长从华清池方面奔来。
兵谏，在封建余毒仍很严重的50年前，并不为所有人理解，奉命执行的孙铭九营长隔着东花园外的小桥，恭敬地向蒋磕了三个头（孙铭九不承认自己向蒋介石磕了头。——笔者注），然后不安地对蒋说：“报告委员长，我是军人，对不起委员长，让委员长受惊了。”这些在今天看来是笑话的言行，至今仍留有清晰的印象。孙营长命令我们把枪收起来：“好好保护委员长下山。
东北军官兵挟持蒋介石来到骊山脚下，交给白凤翔师长。蒋介石要求回华清池原来住的房间，没有得到允许。当路过华清池时，东北军号兵有意吹起了迎接上将的三番号，充满了几分讽刺滑稽的意味，弄得蒋介石哭笑不得。根据张学良的命令，刘多荃等要蒋介石立即乘坐汽车前往西安城内，蒋不肯上车。刘多荃、白凤翔、孙铭九无奈之下向蒋介石敬了一个军礼，请他上车，这下蒋反而拿起了委员长的架子，说什么也不肯上车了。最后，刘多荃、白凤翔、孙铭九三人强行挟持蒋介石上了汽车，把他送到西安绥靖公署办公楼——新城大楼。
骊山捉蒋（3）
在此之前，杨虎城指挥十七路军在西安城内同时行动，已顺利完成任务，迅速解除了宪兵三团、陕西省保安处、公安局、交警总队等中央所属武装，控制了机场，扣留36架军用飞机及飞行员、技术员、地勤员共约500人。在西京招待所，扣留国民党高级将领及官员朱绍良、卫立煌、蒋鼎文、陈继承、卫立煌、陈调元、蒋作宾、陈诚、蒋方震等人。国民党中央宣传委员会主任委员邵元冲是一个文人，一听到枪声就惊慌失措，越窗逃跑时被击中要害，不久在医院死去。陕西省政府主席邵力子、西北“剿总”参谋长晏道刚、政训处长曾扩情等蒋系分子也分别被软禁。
应变措施捉蒋后，东北军与十七路军军政要员开始讨论当前亟待解决的两个问题，一是关于这次行动的性质和名称问题，高崇民建议采用带有古典色彩的口号——“兵谏”，得到大家的赞同。二是关于蒋介石的处置问题，争论较为激烈。有的主张枪毙，有的主张送往中共或苏联，最后决定遵循张学良发动兵谏的本意：“只要蒋介石答应我们抗日，我们不但要释放他，还要拥护他做领袖。”
12日晨，张学良、杨虎城领衔向全国发表《对时局宣言》，提出停止内战、团结抗日的八大主张。宣言全文如下：
南京中央执行委员会、国民政府林主席钧鉴暨各院部会勋鉴，各绥靖主任、各总司令、各省主席、各救国联合会（各机关、各法团、各报馆、各学校钧鉴：东北沦亡，时逾五载，国权凌夷，疆土日蹙。淞沪协定屈辱于前，塘沽、何梅协定继之于后，凡属国人，无不痛心。近来国际形势豹变，相互勾结，以我国家民族为牺牲。绥东战起，群情鼎沸，士气激昂。于此时机，我中枢领袖应如何激励军民，发动全国之整个抗战！乃前方之守土将士浴血杀敌，后方之外交当局仍力谋妥协。自上海爱国冤狱爆发，世界震惊，举国痛愤，爱国获罪，令人发指！蒋委员长介公受群小包围，弃绝民众，误国咎深。学良等涕泣进谏，屡遭重斥。日昨西安学生举行救国运动，竟嗾使警察枪杀爱国幼童，稍具人心，孰忍出此？学良等多年袍泽，不忍坐视，因对介公为最后之诤谏，保其安全，促其反省。西北军民一致主张如下：
（一）改组南京政府，容纳各党各派，共同负责救国。
（二）停止一切内战。
（三）立即释放上海被捕之爱国领袖。
（四）释放全国一切###。
（五）开放民众爱国运动。（
（六）保障人民###结社一切政治自由。（
（七）确实遵行总理遗嘱。
（八）立即召开救国会议。
以上八项为我等及西北军民之爱国主张，望诸公俯顺舆情，开诚采纳，为国家开将来一线之生机，涤以往误国之愆尤。大义当前，不容反顾，只求于救亡主张贯彻，有济于国家，为功为罪，一听国人之处置，临电不胜待命之至！
张学良、杨虎城、朱绍良、马占山、于学忠、陈诚、邵力子、蒋鼎文、陈调元、卫立煌、钱大钧、何柱国、冯钦哉、孙蔚如、陈继承、王以哲、万耀煌、董英斌、缪？流等叩。
通电上署名的共有19人，其中东北军将领7人，即张学良、马占山、于学忠、何柱国、王以哲、董英斌、缪？流；十七路军将领3人，即杨虎城、冯钦哉、孙蔚如；被张、杨扣留的南京政府军政要员9人，即朱绍良、陈诚、邵力子、蒋鼎文、陈调元、卫立煌、钱大钧、陈继承、万耀煌。这些被扣留的南京政府军政大员是否在这个通电上签了名？对此，以往的许多著作都持肯定看法。如1986年出版的《西安事变简史》明确写道：“通电发出之前，张学良携带电稿到西京招待所，向被扣留的南京军政要员说明兵谏的意图并进行了安慰，表示对他们和蒋介石绝无伤害之意。接着宣读了通电，要求同意这个通电的人在电稿上签名。随后大家都签了名。”武育文等著的《张学良将军传略》也说：〃此通电列名的蒋系军政大员，是蒋介石被捉以后，张学良亲持电稿征求他们意见后才签名的，并不是冒签。”笔者查此说来源于晏道刚的一个回忆。晏道刚在《我在西安事变中的经历》一文中写道：“十二日上午九点多钟，孙铭九等已经送蒋介石到新城大楼。这时张学良带着拟就的通电全国的文稿，直到西京招待所，招集‘中央’各大员宣布，他说：‘各位，这是我给全国的一个通电，我来向各位宣读，希望各位听完之后，如果同意，便在上面签一个名，我再拿着这个通电去找委员长。’……张学良念完后