1931年3月26日，任国民党东北党务指导委员会主任委员。
　　4月18日，由沈阳移至北平，在顺承王府设行营办公，节制冀、晋、察、绥、辽、吉、黑、热8省军务。
　　5月2日，赴南京参加国民会议并发表演说。
　　5月28日，患伤寒回北平协和医院调养。
　　6月1日，“万宝山事件”发生。
　　7月19日，石友三叛变，张下令讨伐，东北军主力入关。
　　8月8日，石友三叛乱平息。
　　8月23日，“中村事件”发生。
　　9月6日，张电令东北当局，对日人寻衅不予反抗，“致酿事端”。
　　9月18日夜，日本军队制造“柳条湖事件”，以此为借口炮击东北军北大营。
　　东北军奉命不抵抗。沈阳一夜间失守。
　　9月21日，召集北平名流，讨论东北问题对策，决定依赖“国联”，听命中央。
　　9月23日，下令在锦州设立东北边防军司令长官行署和辽宁省政府行署。
　　11月16日，任北平绥靖公署主任。

　　1932年2月29日，在北平会晤章太炎，告之蒋介石不抵抗密令。
　　4月9日，与国联调查团团长李顿谈话，谴责日本侵略行为。
　　8月8日，辞去北平绥靖公署主任职。
　　8月20日，任军事委员会北平分会代理委员长。

　　1933年1月1日，榆关抗战爆发。3日，山海关失守。
　　2月11日，宋子文到北平，与张学良商讨热河防务问题。
　　2月17日，陪宋子文视察热河，布置防务，借以鼓舞士气。
　　2月18日，与27名将领发表保卫热河通电。
　　2月21日，热河抗战爆发。
　　3月4日，承德失守，热河抗战失败。
　　3月9日，在保定车站会晤蒋介石，蒋暗示张辞职下野。
　　3月11日，通电下野，并表示自己是“以巩固中央，统一中国为职志”。
　　4月11日，由上海携家眷乘船出国考察。
　　5月12日，抵达意大利。
　　12月18日，蒋介石电召其回国。

　　1934年1月8日，由欧洲考察返回上海。
　　1月9日，与东北人士畅谈出国考察感想。
　　3月1日，就任豫鄂皖三省“剿匪”副总司令代总司令，总部设武昌。
　　3月9日，在南昌与蒋介石会晤。

　　1935年2月5日，在庐山见蒋介石。蒋限期3个月剿灭红军。
　　3月1日，就任军事委员会委员长武昌行营主任。
　　4月2日，晋升为国民党陆军一级上将。
　　4月24日，自驾飞机至西安访问杨虎城、邵力子。
　　7月22日，再次飞西安，落实东北军入陕问题。
　　10月2日，就任西北“剿匪”副总司令代总司令职，总部设西安。
　　11月2日，当选国民党第五届中央执行委员。
　　12月，飞上海，密见李杜、杜重远，坚定了抗日信心。
　　12月底，回到西安，接见东大学生代表宋黎、韩永赞、马绍周，表示“国难家集仇于一身，抗日救国义不容辞。”

　　1936年1月，接见被红军放回来的高福源团长，了解共产党抗日主张。
　　3月4日，飞赴洛川与中共代表李克农商谈停战抗日问题。
　　4月9日，在肤施(今延安)与周恩来秘密会晤，达成“停止内战，一致抗日”的协议。
　　5月29日，赴太原与阎锡山再度会谈抗日问题。
　　6月15日，在西安成立“王曲军官训练团”，自任团长。
　　6月18日，出资创办《西京民报》，宣传东北军复土返乡、团结抗日思想。
　　6月22日，发表《中国出路唯有抗日》演说，表明抗日决心。
　　7月，成立抗日同志会，自任主席。
　　8月29日，闻讯国民党特务逮捕东大学生代表，派卫队营包围和查抄了陕西省党部，即为“艳晚事件”。
　　9月初，在西安东城门楼创办东北军警卫二营学生队。
　　9月23日，回电蒋介石，谓“欲救亡图存，复兴民族，良以为除抗日外，别无他途”。
　　9月30日，东北大学西安分校举行开学典礼，张莅校讲话。
　　10月10日，与杨虎城在西安举行“双十节”阅兵典礼。
　　10月22日，蒋介石由南京飞抵西安，严令进剿红军。张当面表示反对，并提出，一致停止内战，一致抗日的要求，遭蒋训斥。
　　10月29日，飞洛阳为蒋介石祝寿，劝蒋联共抗日，遭蒋怒斥。
　　11月27日，上书蒋介石，请缨抗战，遭蒋严词拒绝。
　　12月2日，飞抵洛阳见蒋，要求释放抗日救国会“七君子”。
　　12月4日，蒋介石抵西安，调几十万大军“进剿”红军。张学良与杨虎城再次进谏，遭蒋训斥。
　　12月7日，到华清池见蒋介石，再次要求停止内战，一致抗日，被严辞拒绝。
　　12月8日，杨虎城去华清池劝蒋。回城后与张秘密商议，劝蒋已行不通，只有“兵谏”了。
　　12月9日，在十里铺哭劝西安学生不要去临潼向蒋介石请愿，保证“三日内以实际行动答复学生要求。”
　　12月11日，再赴华清池向蒋介石哭谏，毫无结果。
　　12月12日，晨五时，与杨虎城一起举行兵谏，扣蒋于新城大楼。“西安事变”爆发。
　　12月13日，召集“总部”全体职员大会，说明“西安事变”的原因和经过。
　　12月14日，在西安电台发表广播讲话。取消“西北剿总”，组织“抗日联军临时西北军事委员会”，任主任委员。
　　12月16日，西安各界民众在革命公园举行大会，张、杨到会发表演讲。张学良在大会上说：“各位同胞们，我们的枪，不是打中国人的。”
　　12月17日，与中共代表周恩来会谈。
　　12月20日，与杨虎城共同发表《告东北军、十七路军将士书》，号召两军将士不惜一切，争取中华民族的解放。
　　12月22日，宋美龄等到西安。张、杨去机场迎接，并与宋子文、宋美龄举行会谈
　　12月24日，蒋介石口头答应张、杨条件，停止内战，联共抗日。西安事变和平解决。
　　12月25日下午三时，亲送蒋介石离西安。26日，抵南京。
　　12月30日，国民政府任命李烈钧为审判长，对张学良进行军法会审。
　　12月31日，被判处徒刑10年，剥夺公民权5年。

　　1937年1月，发表《告东北军将士书》，勉励东北军精诚团结，加紧训练，待命杀敌，收复东北。
　　1月4日，国民政府下特赦令，将张学良交军事委员会“严加管束”。从此失去自由，开始幽禁生涯。
　　1月13日，转移至浙江奉化溪口雪窦山中国旅行社分社。
　　2月2日，“二二事件”发生。张闻此噩耗，在致于学忠的信中说：“话不知从何说起，泪不知从何处流。”
　　2月17日，“二二事件”发生后，致信于学忠，希望维护东北军团结。
　　3月30日，于学忠到溪口拜见张学良。
　　9月中秋节，写信给蒋介石请求抗战，蒋不同意，嘱其“好好读书”。
　　10月中旬，转至安徽黄山，不久转移至江西萍乡。

　　1938年1月，转至湖南郴州苏仙岭。
　　3月，转至沅陵凤凰山。
　　9月，湘省主席张治中专程来访。书短信请其代转蒋介石，再次请求抗战，结果石沉大海。

　　1939年12月下旬，日军进犯湖南，转移至贵阳修文县阳明洞。开始研究明史。

　　1940年2月，于凤至患病去美国就医，并定居。赵一荻将十岁儿送到美国，托人抚养。她自香港来阳明洞，陪伴张学良，共度幽禁生活。