张作霖为了防止日军搞刺杀行为，还是做了一些防范措施。他原本宣布6月1日出京，却推迟到2日才走。然而2日下午7时，京奉铁路前门东站启程的专列却又不是他的，而是他的五太太寿夫人及仆役人等的。
6月3日凌晨，张作霖在大批政要以及大元帅府人员、卫队的簇拥下，来到正阳门车站。随行的政要阵容强大，有前国务总理靳云鹏、国务总理潘复、东北元老莫德惠、参谋总长于国翰、财政总长阎泽溥、教育总长刘哲等高级官员。日本顾问町野武马、仪峨诚也（也作嵯峨诚也或仪我诚也），张作霖的六太太马岳卿及三公子张学曾、随身医官杜泽先等也随他返回奉天。
张作霖身着大元帅服，腰佩短剑，精神抖擞。月台上人山人海。来送行的有北京元老、社会名流、商界代表，以及各国使节等中外要人。张学良、奉军总参议杨宇霆、京师警察总监陈兴亚、北京警备司令鲍毓麟等也到车站送行。
张作霖的专车，包括车头在内，共计20节组成。其列车编组依次为：车头1节，铁甲车1节，三等车3节，二等车2节，头等车7节，二等车1节，三等车2节，一等车1节，铁甲车1节，货车1节。张作霖乘坐的包车在中间，是前清慈禧太后所坐的花车，设备先进，豪华舒适，车厢内有大客厅一间，卧房一间，另有沙发座椅、麻将桌等。包车后面是饭车，前边是两辆蓝钢车，刘哲、莫德惠、于国翰等在这两辆蓝钢车中。在专车前面，还有一列压道车。
6月3日凌晨1时15分，张作霖的专车开动。张作霖的专列于6月3日早晨6时30分到达天津，安国军军团长褚玉璞特意从唐官屯赶到天津车站迎送。前来迎送的还有在天津的前两湖巡阅使王占元、热河都统阚朝玺等官员。前交通总长常荫槐在天津站上车，陪张作霖回奉天。
张作霖
靳云鹏、潘复以及日本顾问町野武马在天津站下车。靳云鹏是张作霖的儿女亲家，原本是要陪张作霖回奉天的，可是他的副官上车报告，说是日本领事馆送信，他的好友坂西利八郎要找他商量要事，请他立即回宅。靳云鹏在家里白白等了一夜，坂西利八郎却没有来。第二天接到电报，才知道张作霖出事了，是他日本方面的朋友不愿意看到他给张作霖陪葬，就用计把他骗了下来。
潘复和町野武马是要去德州见直鲁联军总司令张宗昌。据关东军参谋长斋藤恒少将《斋藤日记》的披露，町野武马其实是日本安插在张作霖身边的间谍。他一直参与是否让张作霖“多活几天”的讨论，而且对刺杀张作霖的计划已有耳闻。另据曹汝霖的《一生之回忆》一书揭露，町野武马在下车前曾嘱咐张作霖“须在日间到达奉天”，这在曹汝霖看来，町野武马“已露暗示”。张作霖太大意了，没有注意他所说话的含义。
皇姑屯爆炸现场
下午4时，专车抵达山海关。张作霖的厨师朴丰田和赵连璧精心地做了六个菜、一道汤：肉丝烧茄子、炖豆角、榨菜炒肉、干煎黄花鱼、菠菜烹虾段、辣子鸡丁，外加小白菜汤。马夫人说：“明天的早饭就得到家吃了。”张作霖边漱口边说：“在火车上吃啥也不香，觉也睡不好。”没想到，这是张作霖最后的晚餐。
张作霖用完晚餐，黑龙江督军吴俊升就上车了，他是特地从奉天赶到山海关来迎接张作霖的。张作霖和他聊了一会，就叫来了莫德惠、常荫槐、刘哲玩麻将。晚上11时，专车到达锦州车站。等车到新民时，天已经微微亮了，张作霖让陪他打麻将的人回去休息。他朝窗外望去，看到铁路两旁“皆有步哨警戒，面向外立，作预备放姿势,，十余步就是一岗”。实业总长张景惠在皇姑屯车站上车向他问安，并告诉他其他家人和文武官员在奉天新车站迎接他。
