“运动不让我管，我可以专管作战。”张学思没有放弃海军参谋长的职责，他为了保持海军部队的稳定，不使指挥间断，便把全部精力投入到战备值班、处理海军部队一些日常工作中去。从1966年底开始，各地发生了冲击军事领导机关的事件，海军军事院校的一些造反组织，也多次冲击海军领导机关。在海军的作战指挥、机要、通讯面临着被破坏的严重关头，张学思亲自出面组织海军司令部的干部、战士，日夜守卫在这些要害部门，用沙袋子塞住各楼梯口，阻止“造反派”的冲击。在局势最严重的一段时间里，张学思吃住都在作战值班室里，一步也不离开。他对周围同志说：“部队乱了，还怎么打仗？我们这里的一切都是属于国家的重要机密，要是遭到损失，怎么向党向人民交代！”
李作鹏一伙恨不得立即把张学思除掉。张学思也预感到李作鹏一伙是不会放过他的。眼看着他所熟悉和尊敬的领导人，像刘少奇、邓小平、陶铸、彭真、贺龙等等，一个又一个，一批又一批被打倒，他的心情越来越沉重。一天，他对妻子谢雪萍说：“这场运动，我们的日子是不会好过的。”谢雪萍担心地问：“他们会对你怎样？”张学思说：“我自17岁就参加了共产党，30年来，我对党对革命，可以说是出生入死，忠心不二！”张学思情绪有些激动，“我问心无愧，坦坦荡荡，他们要整我，叫他们整好了，一不用怕，二不用躲，看他们能把我怎样！”
1967年7月，林彪、江青集团一手制造了武汉“七二○事件”，并乘机提出了“打倒带枪的刘邓路线”，“揪军内一小撮走资派”的反动口号。林彪反革命集团要在全军范围内扫除一切敢于对他们进行抵制和斗争的人，这回，他们对张学思下手了！
7月21日，由林彪的老婆叶群出面，向海军的李作鹏打招呼。她在电话中说：“张学思在东北时是反林彪，以前他和国民党有勾结。”要他们尽快送张学思的材料。
接到这个讯号，李作鹏一伙立即进行密谋策划。经过两天的苦心编造，他们搞出了一个“关于张学思的严重问题”的材料，给张学思罗织了两条“罪状”。一是说“张学思在东北工作时，与彭真、林枫等关系很好；来海军后，忠实地执行了以苏振华为代表的资产阶级军事路线，他在海军的两个阶级、两条路线、两个司令部的斗争中，是完全站在苏振华一边的。”李作鹏一伙还特别说明，张学思任海军参谋长是由周总理支持的；二是说“张学思有特务嫌疑”，“蒋匪特务机关长期以来策反张学思”，“张学思自己写的自传中也交代接触过很多国民党上层人物，蒋匪大特务戴笠还请他吃过饭”。
这份材料不敢通过公开的途径上送，李作鹏派他的老婆在7月24日送给了林彪、江青和关锋。
又过了一些日子，林彪集团的吴法宪把他们在海军的同伙找到京西宾馆，说：“上边已决定，逮捕张学思。”主子发令，亲信们就立即投入了行动，布下了罗网。
1967年9月11日凌晨4点，张学思家里的红色内线电话突然响起一阵急促的铃声。张学思从睡梦中惊起，拿起了电话筒，这是一部直通中央和海军作战值班室的机要电话，只听对方传来低低的声音：“你是张参谋长吗？要开个紧急会议，你马上到第一招待所来。”光明磊落的张学思，根本没有想到这是一个阴谋。他急忙披衣起床，叫醒隔壁的司机。
谢雪萍也被电话铃惊醒了，她问丈夫有什么事，张学思只说有急事要去开会，便急急忙忙洗漱了一下，什么也没有吃，就乘车走了。谢雪萍万万没有想到，她的丈夫这一去就陷入魔掌，再也不能回家了！
张学思到达海军第一招待所时，天还没亮，整个海军大院一片寂静，招待所门前也没有一个人影，门厅内透出一片微弱的灯光。张学思走进大门，只见门厅里有几个穿黄军装的人迎视着他，他没有理会，继续向小会议室走去。那几个人便尾随而来，紧接着李作鹏的一个亲信从会议室门里迎了出来，张学思已被这伙人包围了起来。再看会议室，里边空无一人，根本没有开会的迹象。张学思目光严厉，直逼对方，厉声问道：“你们想干什么？”那个李作鹏的亲信冷笑着哼了一声说：“我向你宣布，根据上级决定，你被逮捕了！”对于林彪反革命集团在海军的所作所为，张学思是心里有数的。他也估计到李作鹏一伙早晚是要整他的，但他不曾料到，他们竟会采取如此卑鄙狠毒的手段！这就是“左派”领导的革命行动吗？张学思的愤怒很快变成了蔑视，而对镣铐他嗤之以鼻，用轻蔑、辛辣的语调说：“你们也太不光明正大了！既然是上级决定，那完全可以在大庭广众面前宣布我的罪状，然后把我逮捕起来，为什么还要用欺骗的手段把我骗来？！”几句话说得那亲信无言以对，他们手忙脚乱地把张学思架上了囚车。
关押在阴暗潮湿小屋的张学思充满屈辱和愤怒，一封封申诉信如同石沉大海
张学思被关进北郊卫戍区某团的一个营区里。营区的一角有一排陈旧的平房，这里原是一个连队的营房。平房的走廊在中间，两边临时间壁成一间间10平方米左右的小房间。玻璃窗外安上了铁丝网，窗户紧闭着，下半截还糊上了报纸，以阻止屋内的人向外观望。房子很阴暗，水泥地面十分潮湿，屋子不通风，很闷。
张学思走进这个环境，心里充满了屈辱。第二天，张学思就写了一封短信向李作鹏和海军党委提出询问：“究竟为什么要把我关押起来？我到底犯了什么错误或什么罪行？”几天过去了，没有任何回答。9月16日，张学思又写了一封信提出质问：“抓人总得有个理由吧？你们叫我反省也好，交代也好，起码也要告诉我反省和交代哪些方面的问题吧？！”这次，李作鹏在信上批了几句话：“张学思的信如何处理有两个方案：一不理他，二告诉他可能问题严重，正在审查中。”结果还是不做回答。9月27日，张学思第三次写信质问，还是没有任何回音。
