12月22日晚飯過後，黑龍江督軍吳俊升就上車了。他是特地從奉天趕到山海關來迎接張作霖的，登上火車，同張作霖親切攀談。後來，張作霖同莫德惠、常蔭槐、劉哲一起玩麻將。晚11時，專車抵達錦州。車到新民站時，天已微明，玩麻將的人散去休息。從車窗往外看，隻見鐵路兩旁“皆有步哨警戒，麵向外立，作預備放姿勢，十餘步就是一崗”。12月23日晨，專車到達皇姑屯車站，實業總長張景惠等在此迎候，並說其餘家人和文武官員，都在奉天新車站等候。張景惠上車同行，但沒有和張作霖坐一個車廂。
距皇姑屯車站不遠處是老道口，繼之是三洞橋。這是日本人經營的南滿鐵路和京奉鐵路的交叉點。南滿鐵路在上，京奉鐵路在下。上邊設有日本人的崗樓，老道口在日本人的警戒線內。
專車重又啟動。張作霖坐的那節車廂，當時隻有張作霖、吳俊升和校尉處長溫守善。早晨有些微涼。吳俊升關切地問道：“天有點冷，要不要加件衣服？”張作霖看了看手表，已是5點多了，便答道：“算了，馬上要到了！”
而這個時候，蘇聯特工維納羅夫雙目死死的盯著正要通過三洞橋的專列，注意力全部放在了那輛特征十分鮮明的藍鋼車上。近了，越來越近了，維納羅夫努力控製著自己緊張的情緒，心中默念的著蘇維埃萬歲，共產主義萬歲，列寧同誌萬歲的口號，以此為自己能夠成功完成任務避免家人被發配去勞動營而默默祈禱著。更為重要的是維納羅夫還估算了一下自己撤退的距離，這裏離日本人的崗哨不遠，負責接應自己的埃廷貢就在身後一百米的地方，那裏有二匹健壯的駿馬。維納羅夫可不想就這麼犧牲了，他還要活著會去，自己身材性感、麵容的姣好的年輕妻子還在等著自己，那是一個俄國貴族的私生女，如果不是因為這個該死的出身，自己也不需要被派到遙遠的中國那執行這麼危險的一個任務，一切為了蘇維埃，一切為了愛人。
到了，藍剛車上橋了，維納羅夫毫不猶豫按下了起爆器，按下之後，他的雙手還不自覺的顫抖了一下。幾乎一秒鍾不到的功夫，突然兩聲巨響，煙騰火竄，飛沙走石，鐵軌像麥芽糖一樣彎曲。所有列車一起震動，有的脫軌，有的起火，張作霖所乘的車廂被炸碎，車身崩出三四丈遠，隻剩下兩個車輪。吳俊升頭部不幸紮進一顆釘子，躺在車廂裏，當即死亡。六太太的腳受了輕傷。溫守善也受了傷，急忙爬起來到張作霖的跟前，一看，張作霖咽喉處有一個很深的窟窿，滿身是血。溫守善用一個大綢子手絹把張作霖的傷口堵上，然後和張學曾一起，把張作霖抬到齊恩銘的汽車上，由副官王憲武抱著橫臥在車上，兩邊還有三公子張學曾和隨身醫官杜澤先，以最快的速度向大帥府馳去。
而維納羅夫根本來不及確認自己的戰果，他必須在日本人的巡邏隊出來之前跑到埃廷貢的身邊，然後騎馬逃走，如果人死了，就算用黨旗覆蓋全身也是扯蛋的。
到了帥府東院的小青樓，馬上把張作霖抬到一樓的會客廳裏，緊急進行搶救。後來，又請來小河沿盛京施醫院的院長英人雍大夫，參與搶救。但終因傷勢太重，於當日上午9時死去，年僅54歲。他說的最後一句話是：“我受傷太重……恐怕不行了……”
同車被炸負傷的高級幕僚還有：原農工總長莫德惠，頭部受傷；實業總長張景惠，頸部受傷；教育總長劉哲、總參謀長於國翰，也被炸傷。隨行的日籍顧問儀峨誠也，麵部及手腕受輕傷。後經英文《時事新報》記者披露，此次事件共計死亡20人，受傷53人
12月23日，正在吃中飯的王振宇聽到了一條讓他自己都大吃一驚的消息，張作霖在皇姑屯遇刺，生死不明！
王振宇聽到這個消息的第一反應就是震驚，深深的震驚，來自後世他可是清清楚楚的記得張作霖遇刺是發生在1928年6月4日，凶手是日本人。可現在因為自己這個大蝴蝶的關係，曆史完全脫離了原來的軌道，中日戰爭被自己提前了足足十二年，導火索也從東北變成了山東。而奉軍也比曆史上提前了足足八年入關，張作霖也提前九年出事。