在中國近現(xiàn)代史上，皇姑屯站名氣很大，主要緣于1928年發(fā)生的“皇姑屯事件”，張作霖乘坐的列車被日本人炸毀于車站附近的三洞橋處。在沈陽城的西北側(cè)，有兩條鐵路相交于一座立交橋，橋上是南滿鐵路，橋下是京奉鐵路。南滿鐵路從哈爾濱到大連，當(dāng)時由日本關(guān)東軍控制。日俄戰(zhàn)爭結(jié)束后，俄軍戰(zhàn)敗，日本從俄國人手里奪得了南滿鐵路的經(jīng)營權(quán)。京奉鐵路從沈陽到北京，當(dāng)時由張作霖的東北軍控制。這兩條鐵路在皇姑屯火車站東側(cè)不遠(yuǎn)處的三洞橋相交叉。

“皇姑屯事件”中，除黑龍江督軍吳俊升當(dāng)場死亡，張作霖受重傷，于6月4日上午9時30分不治而亡之外，還有18人被炸死，53人被炸傷，死傷達(dá)73人。日本為掩蓋真相，誣指系 “南方便衣隊(duì)員”所為。直至1946年7月，“遠(yuǎn)東國際法庭”開庭審判日本戰(zhàn)犯時，日本前田中內(nèi)閣海軍大臣岡田啟介出庭作證，供認(rèn)張作霖被炸是關(guān)東軍所為。

身在蘭州的張學(xué)良得知關(guān)東軍已開始秘密調(diào)動，打算渾水摸魚，趁亂占領(lǐng)沈陽。為防不測，他化裝成一個伙夫，跟隨部隊(duì)秘密趕回了當(dāng)時稱為“奉天”的沈陽。回到沈陽后，張學(xué)良才得知父親的死訊。為保國家大業(yè)，張學(xué)良強(qiáng)忍悲痛，模仿父親的筆跡簽發(fā)命令。等到把一切相關(guān)事宜都安排好了，東北地方政府才對外宣布張作霖的死訊。從此以后，為了懷念死去的父親，銘記殺父之仇，張作霖的忌日便成了張學(xué)良的“生日”。

關(guān)東軍謀殺張作霖后，當(dāng)時的日本首相田中義一很失望。關(guān)東軍既然殺死了張作霖，等于逼迫整個奉系反日，因此除了強(qiáng)占東北外，已無他路可走。這件公案在日本政府中引起了極大的爭論，前后拖了一年多，卻屈于少壯軍人的恐嚇，最后以“張案經(jīng)過周密的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)關(guān)東軍并未牽涉在內(nèi)”的含糊語句結(jié)案。政府對軍隊(duì)控制的失敗，反而使日本在軍國主義道路上越走越遠(yuǎn)。