为什么屡试不爽的避难招数这次落空了呢？关键在于李大钊不是一个人去那里避难，而是把国民*和共产*在北京的机关也带入了使馆区，违背了国际法的原则，在国际法上不很占理。
这种现象首先引起其他国家驻华使馆的不满和怀疑，日本使馆和法国使馆人员相继发现苏俄使馆军营中国人来往频繁，夜间也经常大声争论，举行会议，并将此信息通知当时的北京*府，而张作霖*府之所以能够这么迅速地反映，这些使馆人员的及时情报功不可没。就这样，很快京师警察厅就派来密探，装作三轮车夫等监视侦查，并跟踪相关人员，不久逮捕了重要嫌疑人李渤海。李渤海是李大钊在北大的学生，年入*，任过中共北京市委的宣传部长等职务，李大钊躲进苏联使馆后，他直接负责李大钊和外面的交通联系工作。
李渤海在被捕后非常合作，将苏俄军营内部情况全部招供，换来秘密释放。当时南北处于战争状态，李大钊的秘密机关从事大量军事情报工作，并且藏匿了一些军火，苏联积极支持南方*府，并且提供了大量的援助，这对北方*权威胁极大。而其他外国领事团，因意识形态对苏联颇有微词，以苏俄革命后自行废除不平等条约为由，以领事团认为苏联使馆不受《辛丑条约》保护，其实也就是默许了张作霖抓捕李大钊等人的行动。
李大钊不是没有得到当局的行动信号，杨度是李大钊的好友，他在参加熊希龄长女的婚礼时，正好碰上旧友外交部总长汪大燮，得知张作霖已决定进入东交民巷搜查俄国兵营，杨度赶紧离席，当夜即把这个消息通知了俄国兵营的共产*人。可是李大钊过于自信，觉得张作霖没有胆量去触碰“治外法权”，据时任中共天津负责人的王德周后来撰写《李大钊先生传》，李大钊当时认为中国军阀看帝国主义，“那是无上的”，“他们拿我们没有办法”。结果聪明一世的李大钊，一不小心栽了。
李大钊被捕后，由于他是北京大学著名教授，教育界、*治界各方纷纷呼吁，应将李大钊案移交法庭办理。张作霖当时也并不好过。人是抓回来了，却是一个“烫手的山芋”，怎么处置他也没有分寸。在奉系军阀内部，对李大钊案的处置分成了两派。据《晨报》报道，一派认为应交军法处分，因为“奉方所讨伐者赤，则凡赤皆为敌人。况共产*在北方显有扰乱阴谋”。另一派认为，应当依普通法律程序由法庭审理，因为所逮捕者悉为文人，并非军人，世界上其他国家破获共产*机关后，“未闻有以军法从事者”，即便是君主国日本的涉共案件亦由普通法庭审理。
经过多次讨论之后，考虑到当时的舆论压力，张作霖决定还是交付普通法院，对于他来说，如果有啥不方便的，一纸命令再改成军法庭审判不就得了。
而后进入法律程序后果然也是这样，所谓的法庭审理却变成了牵线木偶戏，李大钊的命运并不在于案件的审理，而在于法庭之外诸位军阀大佬的意思。
关于李大钊案的审判，张作霖给军阀张宗昌、孙传芳及前方各路将领拍了电报，询问他们关于处置李大钊的意见。