受傷後，張在彌留之際，曾對守護他的魯夫人說:“我傷得太重了。恐怕我做不到。告訴小盡快返回奉天。”
上午九點半，張終於去世，享年五十四歲。
張劇照
作為東北地區的實際領導人，張去世的消息如果現在傳出去，勢必會引起東北地區的混亂，從而給日本人渾水摸魚的機會。
因此，張死後，大帥府的人事處理善後，而張學良和張則趕回奉天掌管大局。但張學良因軍務纏身，未能及時回到馮身邊。在日本留學的次子張，得知父親被炸後，立即離開日本投奔馮。
此時最讓大家焦慮的是，張死後，奉天壹度群龍無首，東北政局難以掌控。有鑒於此，臧世義、劉尚卿等人開始在馮主持重要官員，甚至召開緊急會議，商討應急方案。
皇姑屯事件
經過討論，決定推帥府秘書長譚代筆，根據張的遺囑起草遺囑。他的遺囑全文如下:
可惜我在回家的路上遇險，今天就要死了。我參軍，早早立下誓言，用自己的身體報效國家，拋開生死。現在我五十四歲了，死也不是死。但是，這是壹種救國的嘗試，是不可避免的。今天要註重好好學習，希望妳能善長廚藝，廣納賢才，改善我們的內政，讓人民安居樂業，以此告慰長輩懸著的希望。在爭取和平的同時，我們將幫助避免戰禍和促進統壹。不要再回到余佳日為電而戰的目的，希望能把這個想法分享給同行。但能遵從於的意誌，以國家民族為重，同心協力，就是征求人愛的誠意。雖然我死了，但是我會幸福的！
皇姑屯事件的罪魁禍首大家都心知肚明，不需要進行什麽調查就知道這是日本關東軍幹的。但日本人不僅拒絕承認是他們幹的，甚至要求中國派人調查。現場調查第二天，日方拿出壹份事先打印好的日方報告，稱“經中日雙方調查，證明汽車爆炸事件系南方派出的便衣隊所為”，並要求中方簽字蓋章。
面對日本人如此無恥的要求，中國代表立即拒絕了。最後經過壹番調查，發現了很多疑點，這些疑點都說明這是日本人幹的。
如果這些疑點還不能說明這件事是日本人幹的，那麽二十年後，張的主犯、前關東軍高級參謀官川本上校遇刺，作為戰犯被逮捕後，被認定為鐵證事實！
張
張死後，為了避免日本人渾水摸魚，為張學良主持大局爭取時間，帥府決定不發喪。為了保險起見，奉天發布了壹份關於電的虛假聲明:
“主座從北京回來，經過皇姑屯東南的鐵路，橋炸了，傷了幾個人。主座也受了點輕傷，精神還不錯。省城壹切如常。”
此外，帥府也假裝做到了。女士們把張的頭包紮好，只露出眼睛、鼻子和嘴巴，躺在床上，每天照常讓廚房給張做飯。醫生每天假裝換藥，填寫醫療流程和處方。看來張真的只是受了傷。
然而，日本人不是素食主義者。總司令雖然每天都很正常，但也會派人去探聽真相。其駐奉天總領事館也要求派壹名日本醫生到大都督府探視，但被委婉拒絕。
張的妻子劇照
其中，帥府中的壽夫人臨危不懼，沈著冷靜。她每天總是化著濃妝，愉快地接待前來吊唁的別有用心的日本女士。當這些日本女士看著張燈火通明的臥室，以及壽夫人面無表情、不慌不忙的樣子時，她們都相信張真的只是受了傷。
但紙終究包不住火。過了幾天，終於在同月八日，親日派陶在大帥府門前聞到燒香的味道，看到穿喪服的婦女，才知道張已經去世了。
從那以後，死於張的消息就逐漸在奉天傳開了！然而，此後不久，張學良也到了奉天。後來，張學良繼父，成為東北三省的最高統治者。
張被炸後-劇照
張學良回來後，就開始為父親張尋找墓地。為此，張學良還派人到處考察，最後選定了撫順城東60裏的薩爾滸附近，渾河環繞，碧波蕩漾，與鐵壁山隔水相望的地方；背面山巒起伏，樹木青翠，依山傍水的地形，被視為“元帥陵園”。
張陵園於5月1929開工建設，計劃兩年內完工。在此之前，張的靈柩被懸掛在帥府花園的東廂房。但事與願違。墓地還沒建成，就爆發了九壹八事變。
日軍占領東北後，將張的靈柩從帥府移至小東外的竹林寺。直到6月1937，張的靈柩才從沈陽運至遼西進賢縣東北壹馬坊張氏家族墓地，與原配妻子趙合葬。