到一九七一年八月時，毛對林彪的不信任達到極點。清華大學革委會副主任謝靜宜的丈夫小蘇在空軍黨委辦公室工作，通過謝傳來消息：林立果在空軍成立了秘密組織，包括「聯合航隊」、「上海小組」和「教道隊」，在做武裝奪權的準備。小蘇要毛注意。毛決心南巡，趁南巡的機會和大軍區的領導人及省的領導人打招呼。
林彪個人任命的黨羽多半在中央，也分布在各省及軍區。毛自信以他的威望仍可以得到省和軍隊領導人的支持。這點毛講的很清楚。他行前同我說：「我就不相信，這些司令員們就都跟林彪走。難道解放軍就都會造反不成？還是那句老話，如果解放軍不聽指揮，我再上井崗山打游擊去。」
八月十日專列循京廣線南下，途中停過武漢、長沙、南昌、杭州、上海。一路上，毛同沿途各地黨政軍負責人作了多次談話。談話的主要內容是，毛指出：「盧山這件事，還沒有完，還沒有解決。有人急於想當中家主席，要分裂黨，急於奪權。」
毛從未挑明想奪權的人是林彪，但他的暗示已昭然若揭。另一方面，毛對林為他大肆吹捧的個人崇拜的背後動機也起了疑心。毛諷刺地說：「我同林彪同志談過，他有些話說得不妥嘛。比如他說，全世界幾百年，中國幾千年才出現一個天才，不符合事實嘛。馬克思和列寧不是在幾十年內相繼出現的嗎？什麼‘大樹特樹’（指楊成武寫，由陳伯達修改的一篇吹捧毛的文章），名曰樹我，不知樹誰人，說穿了是樹他自己（指林彪）。」
「我一向不贊成自己的老婆，當自己工作單位辦公室主任。林彪那裡是葉群當辦公室主任。那四大金剛（指黃永勝、吳法憲、李作鵬、邱會作四人）向林彪請示問題，都要經過她。做工作要靠自己動手，親自看，親自批。不要靠秘書，不要把秘書搞那麼大的權。」
林彪想奪毛的領導權，要分裂黨──毛的話中影射這些已明顯出現的問題。毛說林彪對這件事（指盧山會議之事）「當然要負一些責任」。但是毛仍留有餘地。毛說：「對這些人怎麼辦？還是教育的方針，就是‘懲前毖後，治病救人’。對林還是要保。不管誰犯了錯誤，不講團結，不講路線，總是不太好吧。回北京以後，還要再找他們談談。他們不找我，我去找他們。有的可能救得過來，有得可能救不過來。大凡犯了路線錯誤的人，是很難挽回的。看，陳獨秀、王明、張國燾，他們回頭了嗎？」
此次南巡離開北京將近一個月。一九七一年九月十二日傍晚到了北京豐臺。回中南海前，毛又找了北京市和北京軍區的負責人做了豐臺談話。主要的內容是林彪。談話以後，回到中南海游泳池已經快到晚上八、九點鐘了。
汪東興接到從北戴河打來的電話時，我正在游泳池內整理我的器械裝備。那時是晚上十點多鐘。
這電話是中央警衛團副團長張宏由北戴河打來的，說林彪的女兒林立衡（又名林豆豆）講，葉群和林立果要綁架林彪外逃。
汪東興立刻給周恩來打了緊急電話。
周恩來此時正在人民大會堂福建廳開會，接到電話後，立刻奔往中南海。周十一點到游泳池。毛仍不知道這件事。周恩來向毛報告林彪叛逃，我在一旁聽著。
周恩來向毛報告。林彪的女兒林立衡密報給北戴河的張宏，葉群和林立果綁架林彪上了座車。葉群剛才打電話給周，說林彪要移動一下，但是說沒有飛機。但周查了空軍，有一架三叉戰鬥機就停在北戴河外山海關機場。因此周懷疑葉群這是聲東擊西法，用來掩飾他們的潛逃。這些都說明情況有變。
毛一聽到周說林彪要潛逃，全身一震。但他隨即表情自若，靜聽周的報告，看不出他內心的感受。
周建議，毛還是搬到人民大會堂去住。林彪逃走的目的仍然不明，林彪的人在北京不少，如果他們計畫政變，可能隨時會爆發武裝攻擊。看樣子，人民大會堂比較安全，容易防衛。汪又規定，任何人沒有得他同意以前，不許同外面聯繫，不許外出。
毛的隨身工作人員都在凌晨前的抵達一一八廳。汪東興和張耀詞在隔室設了辦公室。汪一直在等北戴河的後續報告。周恩來也在等消息。
毛在看史書。
到十三日凌晨零點五十分，張宏打電話來說，林彪乘紅旗車跑了。張等開了輛吉普車尾追，並曾對有防彈的汽車開槍，但攔不下來，不起作用。紅旗車是十二個氣缸，吉普車只有四個缸，無論如何也追不上。半路上那輛防彈的紅旗車突然停下來，林的秘書李文普被猛然推下車，車裡有人對他開了幾槍。（李後來被送往三０五醫院救治，右臂上中了一槍。汪東興下令將李隔離審查，後來不知關到何處。）等張他們尾隨直追入山海關機場內時，林的飛機已駛入跑道。
周提出要用導彈打下來。
毛不同意。毛說：「天要下雨，娘要嫁人，有什麼辦法。林彪要跑，隨他去吧。不要打。」
我們只好等待。
旋即又來報告說，飛機緊急起飛，燃料不夠，飛不了多遠。而且起飛時，飛機左翼撞壞了停在滑行道旁的加油車上的油罐蓋。右機翼上的燈撞破，右起落架撞壞，降落會有困難。副駕駛員、領航員、無線電通訊員都沒有上飛機。雷達偵測到飛機航路。飛機航向的報告如雪片般洶進汪的臨時辦公室。
林彪乘坐的那架飛機往西北蘇聯方向飛去。
凌晨二時，周向毛報告，林彪乘坐的那架飛機已經越出國境，進入外蒙古領空。飛機在偵測儀上失去蹤跡。
毛看上去沉著而冷靜，只說了一句：「不過是張國燾、王明以外，再加一個罷了。」
在當天下午，周恩來送給毛，蒙古人民共和國照會中國駐蒙古大使的報告：有架中國飛機，在聶滋而庫區以南溫都而汗墜毀，機上八男一女，全部死亡。
等到十六日駐蒙古大使館通知周恩來，經核對牙齒後，確定墜機死者之一為林彪。毛只是輕鬆地說了一句：「跑得好嘛。」
汪東興則從內心表現出喜悅，說：「死的好，要不然還會有很大的麻煩。」
確定林彪墜機後，周又說：「這樣的下場很好，解決了大問題。」
周恩來負責事後的調查逮捕行動。此時林彪密謀叛變一曝光，大家紛紛和林彪劃清界線，以求自保。周其實和林的關係也很「密切」。
