根据毛主席的指示，周总理在人民大会堂召开了在京中央政治局成员紧急会议，宣布了林彪叛逃的事件，研究部署了各种应变措施。

从13日清晨到当天下午，周总理亲自打电话给11个大军区和29个省、市、自治区的主要负责人，通报林彪外逃情况。他使用的是经过斟酌的语言：“庐山会议第一次全会上第一个讲话的那个人，带着老婆、儿子，坐飞机逃往蒙古人民共和国方面去了！你们要听从党中央、毛主席的指挥。从现在起，立即进入紧急战备！”我听到有的领导一下子没有领悟过来，还让总理重复一遍，总理只好耐心地一字一句地又重复了一遍。

总理指示外交部，要密切注意外电报道，抓紧确定和提出因林彪事件可能引起的对外交涉和所需的应对方案。毛主席不会在一线具体指挥，总理当然工作很紧张，嗓子都沙哑了，但谁能代替他呢？无论军队、地方，这时都会听从周总理的。

得知林彪的专机从山海关机场强行起飞后，周总理立即命令李德生坐镇空军司令部负责指挥空军；派杨德中随吴法宪去西郊机场，“协助”吴法宪工作；并派纪登奎去北京空军司令部，以便从多方面掌握情况。同时，他向全国发布禁空令：关闭所有机场，停飞所有飞机，开动全部雷达监视天空。

总理还分别派李先念、华国锋等人到京西宾馆、海军司令部和总后勤部主持工作，以便随时掌握和报告情况。

9月13日下午，总理让我通知总参的五位副总长张才千、阎仲川、王新亭、彭绍辉、陈健德到大会堂新疆厅参加政治局召开的作战会议。在这次会议上，总理除通报林彪叛逃的情况外，并拟定了向全军发出的紧急战备指示和对北京地区的军队部署、京郊机场的军管，对机动兵力的安排也作了布置。会上，周总理对五位副总长提出要求，要他们坚守岗位，加强值班，他严肃郑重地说：“我现在考虑的第一是打仗，第二是打仗，第三还是打仗！”

当时的北京市负责人吴德后来回忆说：“当时，周总理是内防政变，外防侵略。”