8月31日，毛泽东的专列抵南昌前，他的随行有关人员就提前来到南昌，向江西军区一名负责人和其他领导传达了毛泽东在武汉和长沙的讲话。江西军区负责人立刻意识到林彪是条破船，马上要沉。
当晚，毛泽东来到南昌，江西军区负责人就要求单独接见。在谈话中，毛泽东了解到吴法宪、周宇驰等人一些反常的活动，引起了毛泽东的警觉。
9月3日，毛泽东的专列到达杭州。当天，毛泽东接见了陈励耘、南萍、熊应堂等人，严厉而冷淡地问陈励耘：你过去是干什么的？在庐山，吴法宪是不是找你开过会，还有上海的王维国？
“我在庐山犯了错误，我要检讨！”陈励耘边擦汗边说。
“你们在山下讲过什么没有？”陈励耘面如土色，支支吾吾。
9月8日深夜，毛泽东找来身边工作的同志，提出立即把他乘的专列从笕桥机场转移，说：“不能把它摆在机场。”中央办公厅负责同志找杭州负责警卫工作的陈励耘商量，找遍了办公室、医院、宿舍，都没有找到他。深更半夜，陈励耘干什么去了呢？此刻他正与窜到杭州的于新野进行密谋。毛泽东当即决定，由中央警卫局负责同志带人到机场把专列转移到离杭州有一个多小时路程的绍兴。
毛泽东采取这一计策，给陈励耘等人造成一种错觉，好像毛泽东不离开杭州。
9月10日下午3时，毛泽东突然下命令：“立即把火车调回来，马上走。”还交代：“走的时候，不要陈励耘他们送行。”
陈励耘知道这个突然行动后，大吃一惊。尽管毛泽东没让他送行，他还是来到车站，站在远处望着专列驶出车站，向上海驰去，心里不时发出哀叹。
与此同时，王维国从上海铁路局探听到毛泽东的专列将至的消息。他按照林立果指示的行动方案，带上手枪，乘车赶到车站，在毛泽东专列线附近窥测。
晚6点，毛泽东的专列抵上海。专列停在虹桥附近的吴家花园。毛泽东没有下车，就在车上接见了王维国等人。毛泽东谈笑风生，轻松自如。晚8点，王维国等人邀毛泽东下车吃饭，毛泽东说：“你们吃吧，我不下车啦，我就在车上休息。”毛泽东让随行人员打电话通知南京的许世友立即来上海。
9月11日上午10点钟，许世友同志乘飞机从南京赶到上海，直接到专列上见毛泽东。被接见的还有王洪文等人。王维国被冷落在附近的一间客厅里。
中午，毛泽东与许世友谈话结束，毛泽东让许世友等人下车在锦江饭店吃午饭。等候在客厅里的王维国也被拉走一起去吃饭。这时，毛泽东突然下令：“马上开车，谁也不通知。”毛泽东乘坐的专列风驰电掣般地直奔南京。
毛泽东的专列开出上海不久，许世友乘飞机立即返回南京，在南京迎接毛泽东。毛泽东的专列在南京停留15分钟后便驶出。许世友望着专列，挥手向毛泽东告别。
晚间，毛泽东的专列安然驶过林立果、江腾蛟等密谋要炸毁的硕放铁路桥，一路不停，驶向北京。
毛泽东的行动，打乱了林立果一伙的计划。王维国被搞得晕头转向，直到这天深夜才想起打电话，告诉周宇驰：“毛主席的专列中午已离开上海。”
林彪一伙得知此消息，犹如晴天霹雳，顿感自己走进了火葬场，于是在北戴河，叶群和林彪抱头痛哭。
在北京西郊机场的一个秘密据点里，完全是与以往不同的气氛和表现。林立果、周宇驰、于新野、李伟信等人，一会儿脸色苍白，目光呆滞，傻愣愣的，一会儿捶胸顿足，哭天嚎地，乱砸东西。林立果流着泪说：“首长把命都交给我的，我怎么向首长交代呀！”周宇驰大喊大叫说：“哭有什么用，等到国庆节那天，我驾直升机去撞天安门！”于新野自言自语地说：“就怕等不到那一天了。”
折腾了好一阵子，林立果开腔道：“赶快通知王飞、江腾蛟不要再展开部署了，现在转入第二方案。”林彪一伙要逃跑了。
此时，毛泽东的专列经过蚌埠、济南、天津，到达了丰台。毛泽东召见了北京军区和北京市负责人李德生、吴德等人，在列车上谈了两个多小时。9月12日晚，毛泽东的专列安然无恙地驶进了北京站。
林彪一伙的武装政变阴谋破产后，仓皇出逃。他们的野心与他们的尸体同葬于异国他乡
毛泽东安全返回北京，宣告林彪一伙武装政变阴谋彻底破产。林彪一伙按原计划开始执行他们的第二套、第三套行动方案，即去广州另立中央，不成，叛国外逃。
9月12日，林立果在离开他永远不能返回的北京之前，对周宇驰、江腾蛟、王飞说“我们要立即转移，到广州去！”“我们要到广州另立中央……”接着把话题一转：“老周，飞机都安排好了吗？”
“我刚才与胡萍当面商量好了，他立即安排5架飞机：一架三叉戟专机，一架三叉戟多座客机，一架伊尔一18，一架安一12，一架安一24。”周宇驰用手指数着回答。接着说：“你今天晚上到北戴河就坐三叉戟专机，机号是256。”
“好！”林立果打断周宇驰的话，“情况紧急，两个小时以后我就到北戴河去，北京由老周指挥。”他看了一下发呆的江腾蛟、王飞说：“具体安排由老周跟你们谈吧！”说完，转身回到屋里去收拾东西。
夕阳收敛起最后的一抹余辉。在夜幕笼罩的北京西郊机场的停机坪上，一架三叉戟飞机正在作紧急起飞准备。机长潘景寅是一个飞行技术很好的中年人，他高喊着：“多加油，加16吨。”机组的其他人员感到疑惑，既然飞出海关训练飞行，为什么这么急，为什么要超量加油？
一会儿，从飞驰而至的小轿车里走下五个人：林立果、刘沛丰、程洪珍和两个女青年（林立果的“妃子”）。他们提着皮箱等急忙钻进等候的飞机。
机场上没有任何人送行，只有为这次密飞作精心安排的胡萍。
飞机滑出机坪，进入跑道，轰鸣着窜入夜空。
20点15分，256号飞机在山海关机场降落了。林立果对机组人员说：“明天林副主席也要坐这架飞机，……我代表林副主席谢谢大家。”
林立果等走下飞机，把程洪珍和两个女青年留下，他和刘沛丰驱车向北戴河住处驶去。
晚上八点多，叶群用内线电话告诉李文普：“豆豆（林立衡）今晚订婚，立果听说后很高兴，坐飞机赶回祝贺。”
晚上九点左右，这位专程“赶回祝贺”的弟弟，见了姐姐只说了一句话：“祝贺你们！我马上要到首长那里去！”说着，与叶群一起匆匆走进林彪的卧室，关上门密谈起来。
这种反常举动，加上林彪的内勤人员小张告诉林立衡的情况（叶群让他为林彪收拾东西，说明天一早去大连），引起了林立衡的警觉。
林立衡对小张说：“你快去，注意偷听他们的谈话，他们到底去哪里？有情况快来告诉我。”
小张说：“林立果回来了，我不敢偷听。”
这时，跟随林彪十多年的警卫秘书李文普走来。林立衡一把拉住他，问起林彪近日的举动。
李文普说：“今天下午两点，叶群把我和8431部队警卫科副科长刘吉纯叫去，让我们立即把孩子送走，并问：‘部队对我们的态度怎样？”
过了一会儿，林立果匆匆来到林立衡身旁，悄悄对她说：“告诉你，明天早上6点行动。”
“到哪里去？”林立衡急迫地问。
“以后再跟你说。”林立果说着，扭头就走了。
听了林立果这几句话，林立衡的怀疑得到了证实。
这时，林彪的内勤人员小张跑到林立衡跟前，说：刚才，在卫生间里听到叶群说：“广州……就是到香港也行嘛！”
林立衡感到事情重大，决定立即报告警卫部队。
晚上10点，正在上演电影《假少爷》。林立衡让刚“订婚”的未婚夫张清林继续看电影，并交代：“如果主任、林立果问我到哪去了，就说我找钢笔去了。”说完，去找警卫秘书李文普。
“他们真的要逃跑，你快去报告吧！”林立衡对李文普急切地说。
李文普说：“不会吧！首长说明天早上6点去大连，还叫刘吉纯先去大连打前站呢。”
林立衡控制不住焦急的心情了，放大声音说：“他们真的要跑。前几天，立果告诉我他要逃跑。立果在外边干了不少坏事。他还说害主席，害不了就跑。刚才还偷听到他们的谈话，他们真的要跑。”
林立衡又找到警卫科副科长刘吉纯，告诉他，林彪等人要跑，要他快去报告部队。
这时，李文普跑过来，慌张地说：“看来真有情况。首长、主任说去大连，不让通知部队。”
林立衡说：“你快报告部队，千万不能让他们上飞机！”
李文普说：“现在不能报告部队。如果真的是去大连，不就乱了套！”
“你不去报告，我去报告！”林立衡将了一军。
李文普说：“那我去报告吧！”
林立衡由刘吉纯陪着，出了96号楼，一阵小跑，拐弯来到58号楼前的树林里。8341部队二大队的大队部就在这座楼上。
刘吉纯把二大队的姜大队长和张副团长叫到小树林里，林立衡向他们报告了情况。
接着，他俩又分别向北京报告了情况。
这时，北京的林彪一伙党羽正在紧张地做南逃广州的最后安排。
林立果于12日乘三叉戟离开北京去北戴河后，周宇驰对屋里剩下的江腾蛟、王飞说：“林副主席决定立即转移去广州。明天，林副主席从北戴河，黄、吴、李、邱从北京，早7点至8点起飞。去了以后，提出条件和北京谈判，但估计成功的可能性不大。同时要立即召开师以上干部参加的紧急会议，进行动员，宣布另立中央。如果要动武，就联合苏联南北夹击……”
周宇驰见两个人没有反应，说道：“现在时间很紧，你们二位马上回空军把机关里的左派骨干集在一起开个会，把人员编组，你们的任务是保卫黄、吴、李、邱安全上飞机。飞机直飞广州沙坝机场，我已通知顾同舟那里安排好车辆和房子。”王飞在空军学院小楼接受了周宇驰布置的任务后，回家对妻子说：“现在情况紧张，明天早晨去广州，你们一块去。”
“怎么，又出事了？”妻子恐慌去问。
王飞哼了一声，说：“你赶快准备一下。”这时办公室二处处长朱铁铮来找他，王飞提起里面藏着手枪的皮包，与朱铁铮就往外走。
在去办公室的路上，王飞对朱铁铮讲了情况，并让他立即通知鲁珉、贺德全、刘世英、郑兴和来办公室开会。