八月，與林彪翻臉一年了，毛下決心清洗林彪。十四日，他去外地巡視，給一些主要省份的領導「打招呼」。這些人大多是林彪提拔的，毛得弄確實他跟林攤牌時，他們不會跟林走。一路上，毛不斷地針對林說：「有人急於想當國家主席，要分裂黨，急於奪權。」雖然毛叫聽他講話的人不准向林報告，有幾個林的鐵杆親信還是把毛的話傳給了林家。
這些話在九月六日傳到。林彪夫婦和立果決定馬上逃走。他們此時住在北戴河林家別墅里，山海關機場就在附近。八日，林立果和好友周宇馳從那裏飛去北京，預備出逃的飛機。林彪給了他們一紙手令：「盼照立果、宇馳同志傳達命令辦。林彪九月八日。」在北京軍用機場，負責調配飛機的人依條子繞過規定的程序，給林立果調了飛機。
林立果不想就這樣逃走，他還想做番努力刺殺毛。這時毛正在上海地區，那裏掌權的有忠實於林的軍人，他們甚至還負責一部分毛的外圍保衛工作。在這最後的關頭，看來林彪同意林立果一試，葉群對此舉更是雙手贊成。林立果在北戴河與未婚妻吻別時對她說：「萬一出了什麼事，你什麼也不要講，我不連累你。」
在北京，林立果要空軍副參謀長王飛組織攻打江青等人居住的釣魚台，對他說毛所在的「南邊」也會同時行動。王飛沒有表示驚詫，可是他的回答卻令人失望，他說他「無法說服部隊行動」，而且，北京市不准帶武器進城，不等你到釣魚台，就把你攔住了。再說，北京衛戍區部隊很快就會到，就是衝進去，也跑不了。」
林立果找的另一個人是空軍軍官江騰蛟，中國最年輕的將軍。由於各種原因，他恨透了毛澤東。林立果讓他負責在上海附近行剌毛，他答應了。幾個密謀者在一起考慮了不同的方案。一個是用火焰噴射器和火箭筒打毛的專列，一個是調高射炮平射毛的專列，一個是派他們在上海的人趁毛在專列上接見時帶武器上車動手，等等。但這些方案都無法實施。毛的專列上有秘密探測儀器，武器帶不上去。車身是加固防彈的，打不進去。高射炮一旦朝毛的專列方向移動就會被發現。他們又想起一個主意：轟炸毛的專列。他們找的投彈人是朝鮮戰爭的空戰英雄、空軍作戰部長魯岷。魯岷害怕了，說沒有轟炸機可派，回家讓當醫生的妻子給他眼睛裏揉上鹽水和過期的金黴素，使眼睛紅腫，住進了醫院。密謀者們還想了別的主意，但都解決不了關鍵問題：任何能行剌的兵器都靠近不了毛澤東專列。
緊張討論了兩天，林立果激動地揮舞拳頭高喊，說他咽不下這口氣，要拚個魚死網破。萬般無奈下，十日，他派好友劉沛豐飛北戴河，請他父親下令給總參謀長黃永勝，幫助他們。林彪寫了封親筆信，傍晚帶回北京。這封信沒有交給黃。看來密謀者們信不過黃，怕他背叛他們。
接下去一切部太遲了，十一日，毛乘專列離開上海。得知這個消息後，林立果的幾個朋友自告奮勇，要在「十一」國慶節那天駕直升飛機去撞天安門。林立果流着眼淚說：「這樣不行，我不允許你們這樣做。」
暗殺計劃就此告吹，林立果決定回頭走外逃的路，先飛廣州，再去香港。九月十二日晚，他乘林彪的專機「三叉戟」，飛回北戴河，準備第二天出走。
當天下午，毛回到北京，專列停在北京郊外豐臺車站。他接見了北京軍區負責人，一開始聽取的是軍隊代表團近日訪問阿爾巴尼亞的情況報告。會後回到中南海，一切都像往常出巡歸來一樣。負責警衛的官員們回家休息去了，有的吃了安眠藥。毛也上床睡了。顯然他對暗殺密謀全無所知。
就在毛寬衣就寢時，林彪這邊活動緊張。林立果晚上九點回到北戴河，跟父母商定第二天一早外逃。他們對工作人員說早晨六點飛大連，那是林彪常去的地方，大家都覺得很自然沒人懷疑。就在這時，林立果走出了致命錯誤的一步：他告訴姐姐林豆豆，要她預備「明天早上六點行動」。
比林立果年長兩歲的林豆豆，跟弟弟不一樣，是個聽毛話的姑娘。林彪、葉群都不想把出逃計劃告訴她，怕她接受不了去揭發。可是林立果怕姐姐在他們逃走後「有危險」，說服了父母，在幾天前把計劃對她講了，要帶她一起走。正如她父母預見的，林豆豆嚇壞了。這個被毛的專制邏輯扭曲的受中共黨文化毒害的女孩，認為逃亡國外就是叛國，就是大逆不道。儘管林立果提醒她，她熱愛的父親「身體這麼弱，關進監獄能活幾天？」這樣明白有力的道理也不足以讓她清醒。九月十二日晚，當林立果通知她第二天早上出逃時，她立刻跑去向警衛部隊報告。這一行動導致了全家的覆亡。
警衛部隊連忙打電話給周恩來。周開始查問飛機調動情況，特別是林彪的專機「三叉戟」。立果的朋友給林家通了氣。林彪感到了周恩來的懷疑，決定不等天明馬上走。他同時決定不飛廣州，改採備用方案經外蒙古飛蘇聯。這條線在中國領空的飛行航程短，只要一個多小時。
林立果打電話告訴朋友們路程的改變，通知在山海關機場的「三叉戟」機長做好起飛的準備。他沒想到周恩來的查問源於姐姐，要豆豆準備「現在就走！，林豆豆又跑去警衛部隊報告，然後躲在那裏。
林豆豆的失蹤使出逃更加緊迫。大約十一點五十分，林、葉、林立果一行，匆忙乘車馳向山海關機場。林彪的衛士長跟着上了車，當車衝過警衛部隊駐紮的路口，部隊示意停車而不停時，他意識到林彪這是外逃。他想到要是他做了「叛徒」，老婆孩子就完了，於是大叫「停車」，隨即開門跳下車去。數聲槍響，有一發打中了他的手臂。他說是林立果打的，有人說是自傷，為的是保護自己。
警衛部隊的車跟在林彪車後緊追。半個多小時後，林彪的車在山海關機場的「三叉戟」機旁嘎然停下，後面追他的一輛吉普車離他只有二百公尺。葉群一下汽車就喊：「有人要害林副主席，我們要走了！」
林立果拿着手槍，也喊着：「快！快！快！飛機快起動，飛機快起動！」飛機發動了，登機的梯子沒有到，一行人匆匆忙忙攀着一架小梯子爬進駕駛艙。
「三叉戟」於零點三十二分急促起飛，載着林家三口人，加上林立果的朋友和林彪的座車司機。機組九個人里只有機長和三個機械師得以登機。機械師們剛來得及做飛機起飛的種種技術準備，正要加油時，林家人就趕到了。在葉群「快把油車開走！」的命令下，飛機起飛時未來得及加油，只有機存的十二噸半油。根據飛行高度、速度，這些油可供「三叉戟」飛兩到三小時。
兩小時後，飛機早已順利離開中國領土，來到外蒙古草原上空。因為大半時間都低空飛行以躲避雷達，耗油量大，機上的油只剩大約二點五噸了，油表警告燈已經亮了好一陣子，駕駛員不敢再飛下去，必須馬上降落。一九七一年九月十三日夜裏兩點三十分，林彪的專機在土質鬆軟的草原上迫降着陸時起火爆炸，機上九人全部罹難。
林彪的專機起飛後不久，吃了安眠藥正睡得暈沉沉的毛澤東被周恩來叫醒。毛睡覺的屋子是中南海游泳池的更衣室，在五十公尺長的池子一端，電話在池子另一端的警衛值班室，監視林彪飛機的人用電話隨時向毛報告。電話響時，大總管汪東興(此時已被毛原諒)來回奔走，把最新消息報告毛，再跑過去發指示。林的飛機一點五十分過邊境，毛有一個多小時的時間採取行動。根據中共「周恩來生平研究小組」組長高文謙先生披露的周在「九·一三」當晚寫給毛的信，可以斷定，林彪的飛機不是毛打下來的。
當時供毛選擇的辦法只有一種，就是派飛機攔截。毛不讓攔截。他信不過林彪親信密佈的空軍。相反地，他下了一道「禁空令」，全國飛機都不許起飛，陸軍進駐所有機場，設置障礙物阻止飛機升空。只是在林立果的三個朋友幾小時後乘直升飛機從北京向境外飛去時，才派了八名信得過的飛行員升空迫降。直升飛機在北京郊區降下後，三個朋友約好一同自殺，兩個對自己開了槍，第三個向天放了空槍。
毛身邊工作人員得到命令「做好打仗的準備」，衛隊進入一級戰備，中南海、釣魚台都挖起工事，怕林彪的人進攻。毛轉移到人民大會堂一一八廳，那裏室內有電梯下到通往西山的地下通道。跟隨毛二十七年的警衛隊長說，他還從來沒見過毛顯得這樣筋疲力盡，這樣生氣。
毛在不眠中待到十四日下午，直到周恩來帶來好消息，林彪的飛機墜毀在蒙占草原。這對他是「最理想的結果」。毛高興了，為了慶賀，還喝了一向不沾的茅台酒。
蘇聯派克格勃專家扎格沃斯丁將軍到蒙古，去確認死的是林彪。扎格沃斯丁告訴我們，他把屍體挖出來看了，返莫斯科後他的上司不滿足，把他又派了回去，在天寒地凍里重新掘出林彪、葉群的屍體，在大鍋里煮了以後頭骨運到莫斯科，跟林彪醫療檔案中的X光照片比對。勃列日涅夫和安德羅波夫終於確信死者是林彪。
