袁这一句伏笔，表示杀张、方二人只是应黎之请也。
  所有这些暗中活动，张振武当然做梦也想不到，他于8月14日还在北京德昌饭店请客，大宴同盟会和共和党的要角，在酒筵中还发表演说，调和党见。
  8月15日晚六时，王天纵宴集北方军人及湖北来京将
  校，张振武赴宴后，更在当晚8时偕湖北将校自作主人，宴请北洋重要将领于六国饭店，姜桂题、段芝贵等均在座。这时候段已奉到处决张的密令 ，一席未终，段称有事先行告辞，其余客人也纷纷退席，主人则不知已大祸临头。
  北京的六国饭店，是位在东交民巷，由东交民巷至前门之西，正在翻修马路，所以改道由大清门绕棋盘街作为临时便道。张振武离开六国饭店约在当晚10时左右，当时代步还没有汽车，完全是用的马车，由六国饭店出来，共三辆马车，张的老表前江西协统冯君马车在前，张的马车居中，湖北参议员时功玖的马车殿后。冯等马车驰至大清门栅栏，两旁已埋伏了绊马索缠住马蹄，于是伏兵四起，首先把冯缚了。冯问为什么事？有一军人问：“你是不是姓张。”冯说：“我不姓张，我姓冯。”军官乃连说错了错了，即令士兵解冯之绳，而冯已受微伤。原来冯与张均长身中瘦，有点相似。接着张振武马车亦抵栅栏门前，栅门已闭，一阵喧哗，有指挥刀斫马车玻璃声，于是张被拖了下车，五花大绑，随从和车夫亦被拘拿。张被捕后即用大车解送西单牌楼玉皇阁军政执法处。这时前门以东至小沙土园一带均戒严，押解行列共大车三辆，马步军数十名持枪露刀，军队先将行人驱散，其后则有民装数十人，两人一排，尾随其后，沿路铺户皆熄灯灭火，如临大敌。
  张振武在前门大栅栏处被捕是晚上10时，而方维的被捕则比张早一小时。方维系在其住所金台旅馆被捕，约有百余名游缉队将金台旅馆包围，附近戒严，方就逮后，所有随张由湖北来的人均被暂时看管，不准出入。
  张被押至玉皇阁军政执法处，处长陆建章亲自出见，解缚对语，彼此先还说一两句寒喧语。张很生气，见自己的马车夫亦被缚 ，乃对陆说：我不知我为何被捕，我的马车夫与我毫无关系，应该先释放。陆立即命副官释放。然后张向陆要纸笔，写了一封短柬给前鄂军第四镇统制当时在北京与袁颇接近的邓玉麟，函中略云：弟忽被大总统之军队所缚，不知是死是活，请兄为我分明，身边未有分文，请兄为我设法。末并请邓照顾其随从人员及家属。信写好请陆派人送，陆也立即交人送至十二条胡同邓寓。张其后发觉一部分家人也被缚，乃告陆说：我的家人请开释。陆也应允，立将其家人释放。这些被释的人都由车子送到很远的地方才释放。
  这时张振武乃问陆建章说：“我们究竟犯了什么罪？你根据什么法律逮捕我们？”陆微笑着把黎元洪的来电给张看，张看了气得脸都红了，大声地说：胡说！胡说！陆又把袁世凯的命令给张看，张看了愤慨地说：“死吧！看你们能横行多久。”这时已子夜一时，陆挥手示意，执刑的人乃上前，张不许捆绑，乃常服受枪，张振武中二枪，一枪中腹肚，一枪中肩，一代英豪，开国元勋就这样不明不白地死了。
  另一方面，张的老表冯君和时功玖在大清门遇事后，立即赶至石桥别业的共和党总部，遍告大众，大众均骇然，时功玖又赶赴东城邀集孙武、邓玉麟等同往玉皇阁军政执法处，这时已午夜3点钟了，处长陆建章已入睡。孙、邓、时等力促传达请陆出见，陆满脸睡容出见，孙、邓、时等均向陆责问：张犯了何罪？为何采取这种手段对付开国元勋？邓玉麟则表示先把张、方两人保释，有罪的话可循法律途找解决。陆建章把他的话打断说：“各位不必白忙了，张、方两君已经伏刑了。”说着便从身上取出袁世凯的处决令，同时说：“这个命令是由段翼长交来，还有陆军部的部员前来监视行刑，我只是奉命行事，各位的责备，我无话好讲，请原谅。”孙武、邓玉麟、时功玖听到这个噩耗几乎跳了起来，眼泪夺眶而出，大家哀痛而愤惫。陆建章请他们用茶，请他们休息，他们完全不理，带着愤怒和眼泪冲出了玉皇阁。时功玖恨恨地说：
  “这是冤狱，我们要替振武报仇，要报仇！”
  张振武被杀事件，使湖北旅京人士大为激动。张伏刑的当天清早8时，孙武、邓玉麟、刘成禺、张伯烈、张大昕、哈汉章、时功玖等同赴总统府质问。袁世凯亲自出见，他说：这件事我很抱歉，但经过情形诸君当已明了，我是根据黎副总统的来电办理，我明知道对不住湖北人，天下人必会骂我，但我无法救他的命。袁的语气把这事完全推到黎身上，孙武等也知道这是黎的主意，所以只好愤愤退出总统府，前往长椿寺。原来张、方两人伏刑后，陆建章即命人将二人尸首送至长椿寺停灵，且为他们买了上好的棺木。孙武等抵达长椿寺，抚棺大恸，痛悼逾恒，祭毕复往金台旅馆抚慰张的家属，商量丧事办法，然后至哈汉章家会议，当场决定三项步骤：（一）致电黎元洪质问；（二）以军令中有陆军总长段祺瑞署名，故拟弹劾段；（三）湖北同乡提出质问书，公开质问张案。
  湖龙将校随张振武来京的有：吴兆麟、黎天才、唐牺支、何锡藩、冯嗣鸿、马祖全、刘绳五、熊秉坤、张厚德、童序鹏十位，他们于16日清晨的快车返鄂，故启程时不知张振武已遭惨祸。还有未离京的随从人员，则由邓玉麟、孙武等妥为安插。袁世凯在16日宣布以大将的军礼葬张振武，并以3000元为赙仪。
  同日北京陆军部电复黎元洪：
  “奉大总统令：真电悉。张振武起义有功，固当曲予优容，宽其小眚，乃复盅惑军士，勾结土匪，破坏共和，昌言不轨，实属扰乱大局，为民国之公敌。踌躇再四，未便加以宽典，留此元憝，贻害地方，已饬步军统领、军政执法处将张振武并同恶共济之方维查拿，即按军法惩办。此外随行诸人，已饬酌给川资，俾归乡里，以免株连。副总统为保全治安起见，自有万不得已之苦衷，杜渐防微，为民除害，足以昭示天下，所请处分，应勿庸议。等因，相应奉达。”
  张有一位如夫人随同来京，张死的第二天，张的好友黄祯祥陪张太太赶至长椿寺哭灵。黄坚欲开棺验视，守卫兵丁不许，黄和张太太俱大哭大叫，黄且拔刀欲斫。士兵无奈只好开棺，黄乃驰出雇请骡马市大街三义泰照相店来拍张振武的遗照。
  孙武因为和张有旧怨，此次张来京即被杀，外间人颇疑孙参与其事。而刘成禺、郑万瞻、罗虔等本系应黎邀请返鄂调和张、孙交恶事，且是劝张来京者，张案发后，刘等怕背卖友之名，所以尤其愤慨。至于同盟会对于这一件政治血案自不能熟视无睹，因此由黄兴放了第一炮，通电谴责政府用不正当的手段擅杀有功人员。接着是孙武和蒋翊武跑去见袁，要求给他们“免死券”，同时呈请辞去总统府顾问职。19日参议院开会，议员提出质问，要求政府把张、方二人的谋反证据拿出来。刘成禺首先要求说明，议长制止，认为质问不必说明，刘则认为今日之事不比寻常质问，于是痛快淋漓地来一篇激烈的演说。张伯烈更继之以嚎啕大哭，全院震动，议院内外方知张案的严重，非旦夕可了。这一天的质问，作了一个结论，就是通知陆军总长段祺瑞，应于第二天（8月20日）前来出席报告张案的经过。
  陆徵祥当总理时受到参议院的轻视，几经艰难才勉强同意其内阁名单，不料就任不到一个月，就发生杀张振武案，搞得满天雷雨。陆在杀张时恰巧因病入驻法国医院，而杀张振武是袁世凯用的军令，这又发生一个新问题，《临时约法》上没有言明，大总统的军令要不要国务总理副署，前国务总理唐绍仪就是因为袁世凯发布人事命令不交唐副署而辞职，那是袁世凯违反《约法》，可是这次袁世凯是用军令，交由陆军总长段祺瑞执行，究竟算不算违反《约法》呢？参议院既然大吵大闹，国务总理总不能装聋装哑，陆徵祥在参议院不同意其内阁名单时，就要求辞职，经袁一再慰留。张案发生后，陆在法国医院中便正式呈请辞职，第一个是请假单，拟请病假五日，第二个是辞呈，要求在五日假满后请准予辞职。结果陆的秘书长只替他递请假单，没有替他递辞呈，袁世凯也表示不许陆辞职。
  8月20日参议院再开会讨论张案，袁的政府发表第一次答辩，很含糊地说：此事关系重大，系根据黎副总统密电处理，其所牵涉的人和所牵涉的事都极重大，非仅关系湖北治乱，而且关系全国的安危，还有军事秘密云云。在这件答辩书上，袁是强调黎所报张的叛变罪行重大，可是又拟就第二次答辩书，大致谓：前咨商令黎副总统择其可发表者发表之，今黎电未到，所以无详细资料发表，纵令国务员列席报告，其所能发表者，亦只如前次答辩书一样。本大总统为尊重立法机关，不敢敷衍搪塞，故仍请贵院俟黎副总统复电到达后再行答复。
  参议院对政府的第一份答辩极为不满，其愤慨程度比先一天尤甚，最后由议会作一决定，催促陆军总长于8月21日出席参议院报告张案经过。21日早，段祺瑞到总统府向袁世凯请示，自己出不出席的问题，袁没有意见，要段决定，段口里说：我去，我不怕。后又左思右想，决定不去。袁世凯乃改派法制局长施愚持第二次答辩书到参议院。