10餘人包圍李之龍住房，將其逮捕。蔣介石還密令何應欽逮捕駐守潮汕的第一軍中的共產黨員，並取消第一軍中的黨代表製。
事件發生後的當天，周恩來帶著4個衛兵去造幣廠見蔣介石，詢問緣由。蔣介石的理由是李之龍同汪精衛、季山嘉唆使中山艦炮轟黃埔，製造政變。隨後，蔣介石又以現在中山艦案由不清為由，認為共產黨員也都是嫌疑犯。這樣，在第一軍工作的共產黨員被召來集中整訓，身為第一軍政治部主任的周恩來也被軟禁了一天。周恩來從造幣廠出來後，立即同毛澤東、陳延年等交換意見，商量對策。他們主張對蔣介石的舉動進行有力回擊。在與季山嘉麵談時，他們依然主張利用國民黨內部的不和來反蔣。但以季山嘉為首的顧問剛認為共產國際對中國革命的基本指導思想就是支持蔣介石，實現國民革命。怍為中共中央領導人的陳獨秀，在共產國際的權威與中國革命的現實之間，起初傾向於多數同誌的建立一支獨立的軍事力量，同蔣介石鬥爭。而他本人未到廣州，派彭述之來廣州同國際代表商量，他的最初意見被共產國際代表全盤否決了。共產國際認為，現在的共產黨一切都要服從國民黨。在這幾天前，一艘滿載軍事物資的蘇俄兵艦駛進黃埔，陳獨秀要求國際代表撥出5000支步槍武裝廣州已經組織起來的農民自衛軍，不要把全部軍用物資都送給蔣，這個要求也被拒絕了。彭述之回上海向陳獨秀彙報情況之後，陳獨秀又派張國燾來處理中山艦事件。張國燾認為李之龍不注意鬥爭策略，影響國共合作，反對營救李之龍。後來張國燾和剛從莫斯科來到廣州的鮑羅廷向蔣介石讓步。這樣，蔣介石不僅在軍事上得勢，驅逐共產黨員和解聘軍事顧問季山嘉的初步目的也達到了。
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