11月2日，土肥原贤二再次秘密抵津。经过一番紧张的策划，决定起事时间为11月8日。就在8日这天的上午，保安队接到密报，得知便衣队将在当晚10时以海光寺日本兵营钟声为号，分三路出击：一路由闸口沿海河进攻公安局；一路沿南马路、东马路抢占金钢桥，夺取省政府；一路由海光寺兵营出发进击各区警察署所。张学铭、王一民当即作出部署，动员全体军警人员进入紧急戒备状态，并沿着日租界通向华界的各路口构建防御工事；王树常又命令第二军独立第十五旅旅长姚东藩，立即将驻扎在塘沽、军粮城一带的部队调入市区，必须在当夜11时到达指定地点待命。8日这天，正好是张学良之三弟张学曾举行婚礼，整个下午贺客盈门，欢声盈耳，毫无备战气氛，大概对日本人也起到了麻痹作用。
夜幕降临，王树常、张学铭等军政府领导人伫候在指挥机关，沉着应变。当钟声响过10下以后，未见丝毫动静，人们互相交换着狐疑与不安的眼色。良久，王树常说：“可能由于我们有了戒备，把事情压下去了。”话音未落，就从海光寺兵营方向传来了密集枪声。随后，王一民频频打来电话，报告便衣队出击及保安队反击的战况。这一夜，便衣队倾巢而出，沿日租畀与南市、南门外、南马路接壤地带猛攻，先后占领了警察一区一所、一区六所及二区六所，并企图袭击闸口电话局与金汤桥公安局。在保安队与警察的强有力的反击下，便衣队被迫退却，并夺回了一区一所与六所；二区六所因地处海光寺兵营左近，因那里挂上了日本旗，未敢贸然袭取。一夜激战，便衣队溃不成军，黎明前纷纷逃回日租界。
一夜之间，击毙便衣队匪徒3名，俘获61名，就地正法枪决了10名，枭首示众。在战斗中还缴获了一批武器，皆为奉天兵工厂制造，因上面未加盖火印，说明系“九一八”事变后的新产品；在缴获的手榴弹上，镌有“大正十五年制”字样，足以证明匪徒使用的武器皆为日本人供给。
俘获的匪徒被押送到第二军军法处审理。据供称：暴乱总机关设在日租界万国公寓楼上，司令是张璧、李际春。司令部下设参谋、副官、军需、秘书、军医5个处，编为5个支队。每一支队下辖4个分队，每一分队下辖8棚或10棚，每棚有1个头目和10名士兵。暴徒都是招募来的无业游民，入队先发给安家费4或5元，每天给饭费5角。枪支是从海光寺兵营领来的。暴徒们受过日本军官的简单训练，不知道为什么打仗，只被告知打胜了有财发，给官作。他们于8日晚上集合后，日本宪兵用枪在后面逼着向中国地界进攻，只许前进不许后退，有的因为退缩当场被日本宪兵开枪打死，云云。
便衣队骚扰活动，从8日夜晚开始一直持续到20日，是暴乱的第一阶段。在暴乱开始的第3天即11月10日，趁全城混乱之际，在日本特务的裹胁下，溥仪从住地静园化装出逃，乘船偷渡顺海河出大沽口后，改乘“淡路丸”驶往营口，踏上了日夜梦想复辟之乡。
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