家驻华公使团的授权下，张作霖派军警突袭搜查苏联大使馆，李大钊全家同时在苏联大使馆被捕，李大钊接受军法审判。在此期间李大钊着有《狱中自述》。由于李大钊是北京大学教授，各方都有人试图营救，张作霖面临很大压力，但是李大钊等人的罪行已经重到让西方国家剥夺苏联外交豁免权。为此他给政府前方将领如张学良、张宗昌、孙传芳等六位发电征询意见，除阎钖山没有回复，其余将领都主张立即正法。南方的蒋介石发来密电，建议“速行处决，以免后患。”4月28日，李大钊等20名国共人员被以「和苏俄通谋，里通外国」为罪名绞刑处决，时年37岁。