1926年3月12日，冯玉祥的国民军与奉系军阀作战期间，日本军舰掩护奉军军舰驶进天津大沽口，炮击国民军，守军死伤十余名。国民军坚决还击，将日舰驱逐出大沽口。日本竟联合英美等八国于16日向段祺瑞政府发出最后通牒，提出撤除大沽口国防设施的无理要求。

  3月18日，数千北京学生和市民乃集合于天安门前开“国民大会”，声言反抗“八国通谍”。上午10时，国民党北京执行部、北京市党部，中共北方区委、北京市委，北京总工会，学生联合会等团体于80多所学校共约5000多人在天安门举行“反对八国最后通牒的国民大会”（即“318”抗议大会），号称十万人抗议大会。广场北面临时搭建的主席台上悬挂着孙中山先生的遗像和他撰写的对联“革命尚未成功，同志仍须努力”。台前横幅上写着“北京各界坚决反对八国最后通牒示威大会”。

  中共北方区委的领导李大钊、赵世炎、陈乔年参加大会，大会主席、中俄大学校长徐谦发表慷慨激昂的讲话，大会决议：“通电全国一致反对八国通牒，驱逐八国公使，废除一切不平等条约，撤退外国军舰，电告国民军为反对帝国主义侵略而战。”要求把八国公使赶出中国，并撕毁《辛丑和约》。大会由徐谦、顾孟余、李大钊等公开或暗中主持。最后大会一共通过了八条决议。组织者又一次要求与会者去国务院示威。群众不愿意去，害怕被镇压。李大钊登台高呼：“大家不要害怕，他们不敢把我们怎么样！”但与会者中仅有数百众跟随前往。作为参与者的李葆华（李大钊儿子）回忆说：“由于前一天曾发生过流血事件，我们特意做了准备。每人做游行示威的小旗时，都挑选了较粗的棍子当‘旗杆’，用以自卫。”

  大会结束后，游行队伍由李大钊率领。一时群情激昂，呼啸冲向国务院。按预定路线，从天安门出发，经东长安街、东单牌楼、米市大街、东四牌楼，最后进入铁狮子胡同（今张自忠路）东口，在段祺瑞执政府（今中国人民大学清史研究所）门前广场请愿。示威群众公推代表去向卫士长交涉，要求开门放队伍进去，并请段祺瑞和国务总理贾德耀出来见面。在执政府内开会的总理贾德耀等人知难而退，从侧门离开。而事件发生时段祺瑞并不在执政府。这时执政府卫队长乃下令开枪。墙里头最先打响了三枪。枪声骤起，群众前逃后冲，秩序大乱。有记者披露，示威者有人执带铁钉的棍子并抢士兵的枪，《临时执政令》则认为游行者“闯袭国务院，拨灌大油，抛掷炸弹，手枪木棍，丛击军警。各军警因正当防卫，以致互有死伤。”被击毙学生和市民达47人。伤者150余人，包括两名便衣警察、一名卫兵。死者中为人们所熟知的有北京女子师范大学学生刘和珍，李大钊和陈乔年也负伤。北京的防卫是由冯玉祥手下五虎将之一的鹿钟麟的军队主要负责。

  3月18日，段祺瑞及北京国务院通电谓本日惨案乃徐谦等鼓动所致，下令通缉徐谦、李大钊、李石曾、易培基、顾孟余五人。朱家骅、蒋梦麟、鲁迅（周树人）等几十人也上了黑名单。徐谦等乃避入苏联使馆。李大钊、鲁迅等人被迫转移，国共两党领导机关则迁入苏联使馆。这就伏下后来张氏父子查抄苏联使馆契机。

  全国舆论沸腾。3月19日，各地舆论纷纷谴责国务院门口屠杀。3月20日，北京政府自知理屈，国务总理贾德耀引咎辞职。执政段祺瑞亦明令抚恤死者，医治伤者。同日，中共中央发表《为段祺瑞屠杀人民告全国民众书》，号召“全国商人、学生、工人、农民、兵士，应急起联合起来，不分党派，一致奋斗，发动一个比‘五卅’运动更伟大的运动，以雪最后通牒之耻”。3月23日，北京各界人士、各社会团体、各学校齐聚北京大学大操场，为亡灵们举行“三一八死难烈士追悼大会”。鲁迅题写挽联：“死了倒也罢了，活着又怎么做。”后又就此惨案连续写了七篇檄文。由刘半农作词、赵元任谱曲的哀歌唱遍京城。

  强大民意压力迫使段祺瑞政府召集非常会议，通过了屠杀首犯“应听候国民处分”的决议；京师地方检察厅对惨案进行了调查取证并正式认定：“此次集会请愿宗旨尚属正当，又无不正侵害之行为，而卫队官兵遽行枪毙死伤多人，实有触犯刑律第311条之重大嫌疑。”