6月3日凌晨2時30分，列車啟動。
埃廷貢帶着兩名亞裔特工，於3日子夜前將維納羅夫準備好的40袋炸藥秘密地擺放到老道口三洞橋下，然後在夜色掩護下躲藏到10米外的路基下隱蔽起來，只等幾個小時後京奉線列車開過時，按動手中的引爆器。
按照埃廷貢事後的說法，當時他已做好了為「革命事業」英勇獻身的準備，如果炸車不成功，他也會挺身沖向張作霖。
6月4日晨，專車抵達皇姑屯車站時，奉天站的官員張景惠、劉尚清等都到車站來迎候。而張作霖乘坐的是一節特徵明顯的藍色花車裏，正當這節花車穿過老道口交叉點時，轟隆一聲巨響，煙塵滾滾，砂石紛飛，正好把這節車廂炸碎。張作霖被炸出3丈遠。
當人們把渾身是血的張作霖抬進大帥府時，他已奄奄一息，之後，胡亂說了幾句無關緊要的話，便氣絕身亡了。此時是6月4日上午9時30分。
1924年的張作霖
「皇姑屯事件」的後果
「皇姑屯事件」是蘇聯和日本爭奪中國東北控制權的一個重要事件，這次行動達到了「一石二鳥」的效果，既除掉了蘇聯的眼中釘張作霖，又達到了嫁禍日本人的目的。雖然事件發生在日本控制的南滿鐵路範圍，實際上是蘇聯斯大林對張作霖的報復性暗殺。
張作霖本人是一個強硬的反共軍閥，這一事件也可以看作是對1927年張作霖的奉軍闖入並搜查蘇聯大使館，逮捕並處死蘇聯間諜李大釗的報復。
張作霖的死改變了中國東北的格局。由於能征善戰的張作霖死去，他的大兒子「花花公子」張學良上台，由於之後在「中東路事件」中被蘇聯紅軍嚇破了膽，導致了在3年後的「九一八」事變中無所作為，任由中國東北大片土地淪陷於日本手中。
西安事變主角蔣介石（右）、張學良（左）及楊虎城（中）在事變發生前合影。（蔣介石的人生/維基）
之後東北軍全部撤入關內，張學良又在1936年發動了「西安事變」中囚禁了具有崇高威望的民國領袖、他的結義兄長蔣介石，挽救了垂死的中共。
由於中共得以起死回生並成功篡政，並給中華民族帶來無盡災難，張學良也成為中華民族的千古罪人。
