1928年6月4日早晨5時23分， 張作霖的專列經過京奉、南滿鐵路交叉處的三洞橋時， 被事先埋在這裡的炸藥炸毀， 張作霖被炸成重傷， 送到瀋陽大帥府後不治身亡。
張作霖被炸重傷後， 在被隨從送往大帥府的車上， 一直在問“誰幹的， 兇手逮住沒？”得知是關東軍所為後， 張作霖狠狠地說了一個字， “打！”關於張作霖的遺言， 民間的說法是張作霖讓張學良儘快回奉天。
實際情況不是如此， 張作霖被送到大帥府後直接送到了府內的小青樓， 沒多久張作霖就斷氣了。 為了封鎖消息， 壽夫人成為了大家主心骨， 她命理大帥府秘不發喪， 直到13天后張學良回到瀋陽， 才向外界公佈張作霖去世的消息。
也許有人會問， 自己父親都去世了， 張學良為何等到13天后才回來？張學良的侄子張閭實對此最有發言權， 據他回憶， “大伯雖人在天津， 可找不到他人。 部隊都慌了， 這時壽夫人立即出來安穩部隊， 並派人四處去找大伯。 ”
張學良回到奉天后， 除了給父親操辦盛大的葬禮外， 暗地裡還命人就父親被炸身亡進行秘密調查， 並形成了一份“大份謀殺案”報告。 這份報告於2016年曝光， 上面收集了張作霖被炸後各方資訊匯總， 而且是英文版本。
專家研究了這份調查報告後表示， “日本當年發佈的稿件， 先說爆炸現場發現‘南方人’， 暗示爆炸可能與中國南方的革命軍有關， 後又稱現場發現了俄制手榴彈， 又使各界引來許多猜想。 這份‘調查報告’並沒有給出判斷， 但非常客觀。 ”
張作霖究竟死於何人之手，
至此， 關於張作霖被炸真相， 終於水落石出。 張作霖不治身亡後， 時任日本首相田中義一正在吃飯，
而關東軍之所以要暗殺張作霖， 是因為他們多次與張作霖談判， 希望張作霖能在《東北鐵路與滿蒙積極政策》上簽字， 可張作霖每次都不予理睬， 這一下子激怒了關東軍， 結果就有了後來的“皇姑屯事件”。
參考資料：《揭秘皇姑屯事件》