周恩来得知后，吩咐把纪东叫到了人民大会堂，暂不要回西花厅。这样做当然是为了保密。
13日上午9时左右，在身边工作人员的安排下，周恩来吃了一碗面条和一个包子。随即又召集政治局委员、军委和总参作战部的同志到大会堂东大厅开会，分析由于林彪外逃可能发生的情况，研究制定紧急方案，调整部队部署，重点是应付外国势力的入侵，并拟定向全军发出的紧急战备指示。
从12日下午5点多从西花厅出来到13日一整天，周恩来都没有回过西花厅，连续20多个小时没回家。在西花厅的邓颖超担心周恩来的身体，来过好几次电话。从卫士们支支吾吾的言语中，政治经验丰富的邓颖超预感到国家肯定出什么大事了，她不是像以往那样催周恩来早点散会，而是叮嘱工作人员一定要按时给周恩来吃药。1967年，周恩来就已检查出患了冠心病。
13日晚上10点15分，空军司令部送来一份报告：18时4分，蒙古人民共和国雷达团团长向所属各连发报说：凌晨2时半有一架不明飞机在温都尔汗地区坠落焚烧，从18时起进入一等戒备。
周恩来立即将这一情况报告毛泽东。这可能是关于林彪座机坠毁的最早消息。虽然当时还不能确定这架在温都尔汗地区坠落焚烧的飞机就是林彪的座机，但是，有一点是可以肯定的，周恩来一定会把它与林彪的座机联系起来。因为从时间上和方向上都存在这个可能。
那么，接下来，周恩来会不会电告我国驻蒙古人民共和国使馆，要他们密切注意这件事呢？当然这只是笔者的推想，目前还没有材料显示周恩来是否有这样的动作。
14日上午11时左右，连续忙碌了50多个小时的周恩来看上去显得格外疲倦。在身边工作人员的一再劝说下，周恩来服了安眠药，在北小厅躺下休息了。连续高度的紧张和劳累使他很快就发出了轻微的鼾声。
躺下休息前，周恩来告诉卫士：有什么情况随时叫醒他。
下午2时，刚刚入睡不到3个小时的周恩来，就被外交部的一个紧急电话叫醒。电话是王海容打来的，她说有重要情况要向总理报告。秘书只好把周恩来叫醒。周恩来预感到可能有林彪一伙的什么消息，叫王海容马上赶到人民大会堂，并吩咐卫士到门口等候。
王海容送来的是我国驻蒙古使馆发回的密报：我国一架军用飞机于13日凌晨2时左右在蒙古温都尔汗附近坠毁。机上9人全部死亡，其中有一女的。机号：256。
看完报告，周恩来顿感如释重负。虽然报告未说明那架飞机就是林彪座机(当时我驻蒙使馆也不知道)，但是，周恩来已猜到十有八九了。他高兴地连说；“啊，摔死了，摔死了。”
随后，一向注意仪表的周恩来穿着睡衣和拖鞋，疾步走向毛泽东所在的118厅，向毛泽东报告这一大快人心的消息。
据当时在场的周恩来卫士高振普回忆，这一进去，周恩来和毛泽东谈了一个多小时。
从118厅出来后，周恩来来到福建厅，向等候在这里的政治局委员宣布了林彪一伙在蒙古温都尔汗附近机毁人亡的消息。会场在短暂的沉寂后马上涌动着阵阵欣喜。
在这天的晚餐时，周恩来破例喝了点茅台酒。
从14日午夜开始，周恩来在人民大会堂分批向中央机关、国务院各部委和军队系统的主要领导人通报林彪事件的经过，要求各单位的领导回去后把握住本单位，紧紧团结在毛主席的周围，制定防范措施，以应付可能发生的事情。
分批的通报会到15日下午4时才结束。至此，73岁高龄的周恩来几乎连续紧张地忙碌了整整3天3夜，中间只睡了不到3个小时，加上沙发上的几次小憩，总共也不足5个小时。
当周恩来迈着疲惫的双腿离开大会堂回到西花厅时，等候在门口的邓颖超心疼地对周恩来说：“老伴啊，看你的两条腿已抬不起来了。”
两个多月后，周恩来对在京的上层爱国人士回顾惊心动魄的“九一三”之夜时说：“事后说来惊险得很，但当时处理并不紧张。因为我们相信绝大多数群众，相信绝大多数干部。”
