胜、吴法宪、李作鹏“四个人一起下命令才能飞行”的指令，试图阻止该机起飞。但因李作鹏有意篡改命令而未能奏效。

    对林彪等人突然乘机离去的意图，暂时还是个未知数。为此，周恩来命令李德生坐镇空军司令部，监视飞机动向；派杨德中随吴法宪去西郊机场、派纪登奎去北京空军司令部，以便从各方面掌握情况。随后，他向全国发布禁空令：关闭所有机场，所有飞机停飞，开动全部雷达监视天空。周恩来还请调度员用无线电向256号飞机呼叫，要林彪等人飞回来，告以：“不论飞机在何处降落，我周恩来都到机场去接。”但林彪座机不予回答。

    在空军司令部的李德生通过专线电话，不断将林彪飞机的位置、高度、方向等情况汇报给周恩来。当飞机飞临中蒙边境时，李德生向周恩来请示处置办法。周恩来告诉李：已请示了毛主席，主席说，“天要下雨，娘要嫁人，由他去吧！”

    凌晨1时50分，林彪座机飞越中蒙边界上空。这伙阴谋家叛党叛国的嘴脸最终暴露无遗。

    中共党内唯一的副主席、毛泽东的“亲密战友和接班人”叛逃了！——这是一件多么不可思议的事情。然而，它毕竟实实在在地发生在眼前。

    林彪等人的背叛行径使周恩来怒不可遏。他用力按下手中的话筒，气愤地迸出两个字：“叛徒！”

    面对如此惊心动魄的重大变故，周恩来十分清楚自己的责任。在毛泽东的支持下，他毅然担起领导全党全军同林彪反革命集团斗争的重任。

    首先，根据毛泽东的指示，周恩来在人民大会堂召开在京中央政治局成员紧急会议，宣布林彪叛逃事件，研究部署各种情况的应变措施。

    随即，从13日清晨至当天下午，周恩来亲自打电话给11个大军区和29个省、市、自治区的主要负责人，通报林彪外逃情况。在电话里，他使用的是斟酌过的特别话语，把事情说得既清楚又含蓄：“庐山会议第一次全会上第一个讲话的那个人，带着老婆、儿子，坐飞机逃往蒙古人民共和国方向去了！你们要听从党中央、毛主席的指挥。从现在起，立即进入紧急备战。……”

    与此同时，周恩来还将李先念、华国锋等分别派到京西宾馆、海军司令部和总后勤部主持工作，以便随时掌握、报告情况。

    他特别指示外交部，要密切注意外电报道，抓紧研究和提出因林彪事件引起的对外交涉所需应对方案。

    周恩来还和政治局其他成员一起，与总参谋部负责人共同拟定出下发全军的紧急战备指示，并对北京地区部队部署、京郊各机场军管以及机动兵力安排等进行布置。

    13日上午，在周恩来直接指挥下，北京地区空军将林彪党羽周宇驰、于新野等劫持的一架直升机迫降在京郊怀柔县境内，从飞机上缴获了林彪一伙阴谋政变的大量罪证，为后来查清林彪反革命政变计划提供了极为重要的线索。

    至9月14日下午，待各项必要的工作部署完毕，周恩来在人民大会堂里已连续劳作达50多个小时。疲惫至极的周恩来刚休息一会儿，便接到来自中国驻蒙古人民共和国大使馆的特急报告，从中获悉林彪一伙机毁人亡的确切消息。

    异常的兴奋，驱走了周恩来的困乏。他连声说道：“摔死了！摔死了！”说罢，立即亲往毛泽东处报告这一消息。

    林彪、叶群、林立果等人确实死了。当256号飞机飞临蒙古境内温都尔汗时，因油料不足，飞机进行迫降，随即机身擦地起火，机上人员全部摔出，焚烧致死。

    9月24日，经毛泽东批准，周恩来在人民大会堂福建厅主持会议，宣布将10天来一直拒不坦白交代问题的黄永胜、吴法宪、李作鹏、邱会作四人实行隔离审查。在这前后，林立果在各地的“联合舰队”的骨干分子