1927年4月，日本首相田中义一上台后，强行向张作霖索要中国东北的铁路权，这件事直接引起了东北人民反日的热潮。在9月4日那天，沈阳近两万名群众进行反日的示威游行，在这股热潮中，张作霖也迟迟未答应日军的条件，日本内阁对此十分的不满，更是怀疑东北人民反日游行就因为张作霖煽动导致。
正好此时蒋介石为了扩大自己的地盘决定对张作霖进行第二次的北伐，张作霖眼看着自己大势已去便决定退出北京回到东北。而日本也早已为张作霖下了最后的通牒，不仅要其解决满蒙诸悬案还向他提出了10项条款，对此张作霖依旧严辞拒绝，就这样日军内部便开始开始密谋在张作霖回东北的路上坐下手脚。
5月17日日本使者芳泽前来会见张作霖，二人会谈了整整三个小时，此时的日军仍在威逼利诱想要一次迫使张作霖答应条件，但张作霖早已对日军的逼迫行为感到强烈的不满，这一次的会谈张作霖不仅口头上拒绝了芳泽的劝告，还向日军发表了书面声明。
日军见张作霖仍不愿妥协继续为他施加压力，张作霖依旧不愿理会，在内外条件的压迫下决定退回东北。而此时的日军的参谋早已在距沈阳只有一公里半的皇姑屯火车站附近放置了30袋炸药以及一支冲锋队。其实在张作霖临行前曾收到属下的密报，为此他再三的变更启程时间为的就是迷惑他人，但最终却没有任何效果。
1928年6月3日晚上6时，张作霖从北京的元帅府启程前往东北，他所乘坐的专车，曾是慈禧太后用过的"花车"其装饰十分的奢华，在专车前面为了保证张作霖的安全还有一辆作为前卫的压道车。不过就是如此周密的防护依旧没能保住张作霖的性命。
6月4日的清晨，这一天日本驻奉天总领事林久治郎早早的就起床在屋顶用望远镜瞭望着三洞桥。在将近5:30的时候张作霖所乘坐的专车在濒临三洞桥的时候，在远处观看的日本关东军大尉直接摁下按钮，只听见一声巨响。张作霖所乘坐的专车车厢被炸的只剩下一个底盘，车厢内的人受到了不同程度的创伤。
张作霖也因爆炸被炸飞三丈之远，咽喉破裂最终不治身亡。这个计划其实是日军参谋河本大作谋划，在张作霖死前他并没有将消息通报上级，他认为张作霖死后东北军将陷入一片混乱，而日军也能趁此机会夺取东北，可事实却非他所想的那么简单，张作霖的逝世反而在张学良接手之后，整个东北军昂扬斗志随时等待剿灭日军。
日本天皇本想靠着温水煮青蛙的战术吞灭东北，如今炸死张作霖直接等于撕破了脸，而日本数十年的努力也因为张作霖的死毁于一旦。在得知张作霖死亡的日本天皇怒火中烧，虽然关于这件事情的策划日本高层无一人事先知晓，但是整个日本军队却都因为这件事情受到了牵连，日本陆军统领白川义则在天皇的压迫下被迫辞职，首相田中义一也在天皇的逼迫中下台，最终因为这件事郁郁而终，而这件事的主谋河本大作则是在日军众多高层人物的掩护下已解职了事。