张国焘等人被捕后，中国共产党立即发动抗议运动。陈独秀、瞿秋白、蔡和森等在中共公开的机关刊物《向导》周报上连续发表《工界厄运重重》、《汉口之党狱》、《北京之党狱》、《告劳动平民和青年学生——为汉口北京党狱》等文章，声讨帝国列强和北洋军阀，并展开营救活动。众议员李国珍等19位政界要人致函内务部总长，要求“从宽开释”张国焘和杨子烈。
但是，北洋军阀政府不顾这一切，对张国焘等进行野蛮的审讯。据京师警察厅档案记载：张等被捕后，即拘于鹞儿胡同侦缉队中，“每日拷打三四次之多，追讯共产党鼓动各路工问题，均极狡猾不肯吐实。”“查起出委状上列总干事张特立之名，讯之张国焘，是否伊之别名，则百方支吾。”“再拷讯并出让李钟英由上海案伊之函，称伊为总干事，语为之塞，始认张特立即伊之变名。”①（①上海《申报》1924年5月28日。）
——在敌人查获的大量证据面前，在敌人严刑拷打之下，张国焘招认了。他不但承认是工会总干事，而且承认是共产党，是国民党中的共产派。张国焘在亲笔供词中写道：
国焘历年受学校教育，研究经济学，颇以马克思主义与“孔子不患寡而患不均”之音相符合，固信仰之。……当独秀去京赴沪以共产主义旗帜相号召时，于民国十年间曾来函邀国焘一致进行。国焘亦随以提倡平民教育，进行社会事业自任。去年，陈独秀加入国民党后，国焘亦随之加入，故国焘可谓国民党内之共产派。按国民党内部复杂，共产派系新加入，主张偏重反对外国侵略。国焘自去年加入该党后，并未任何项职务，可谓之挂名党员。按中国共产派现尚幼稚，既无若何组织，人数亦尚少，故从来并无何项革命行动事业，多偏重研究学理及宣传。国焘在此派内，担任劳动教育及平民教育诸事。又国焘囚曾做劳动教育事业，各处工人亦有很少数与国焘相识者，故亦颇知所谓铁路总工会。②（②《张国焘供词》、《历史档案》1981年第二期。）
杨子烈在亲笔供词中写道：
我的丈夫张国焘因受人之愚迷而研究这种邪学说，而得像现在这种结果，我既是他的妻子是脱不了干系的，我也不愿意脱离干系。政府诸大人是人民的父母，人民做了错事，是应该求诸大人的宽恕，使其有改过自新之余地。铁匠营21号是铁路总工会暂时通信机关，张国焘因受人之愚而为干事，到现在我才知道。……我的丈夫张国焘，此次做错了事是应该受惩罚的。但是青年阅历尚浅，诸大人素来德量宽洪，许人改过迁善，故敢请诸大人念张国焘初犯，特别加于宽恕。那不但张国焘和我铭感不忘，就是稍有知觉的人，也当感德无涯矣。①（①《杨子烈供词》、《历史档案》1981年第二期。）
经过数日审讯，北洋军阀政府京师警察厅认为，张国焘等确系共产党，犯有“鼓吹革命煽惑罢工”罪，又将张国焘、杨子烈解送京畿卫戍司令部讯办。
在京畿卫戍司令部的继续审讯中，张国焘进一步向敌人供出了在北京的共产党员名单，其中包括中共北方区委的主要负责人和领导骨干。京畿卫戍总司令王怀庆密咨内务部总长，“请转令严拿共产党***等归案讯办”，内称：
案据京师警察厅解送拿获共产党人张国焘等一案，业将审讯情形函达在案。兹经派员将张国焘提讯明确，据称：伊等以私组工党为名，实行共产主义。陈独秀为南方首领，有谭铭（平）三等辅助进行，北方则***为首领，伊与张昆弟等辅助进行。北方党员甚多，大半皆系教员学生之类……查***充膺北京大学教员，风范所关，宜如何束身自爱，乃竟提倡共产主义，意图紊乱国宪，殊属胆玩不法。除张国焘等先行呈明大总统分别依法判决外，其逸犯***等相应咨行贵部查照，转令严速查拿，务获归案讯办，以维治安，而遏乱萌。①（①《京畿卫戍总司令部咨请转令严拿共产党***等归案讯办文》（1924年5月30日）。《历史档案》1981年第二期。）
京师警察厅接到内务部密令后，首要的目标是逮捕***。***闻讯转移，化装成商人，暂时避居昌黎五峰山，全家也从北京搬回乐亭老家去了。就在***离京的当天晚上，北洋军警查抄了他在北京幌子胡同的住所，然后又追到乐亭老家去抓人。两次扑空后，北洋军阀政府内务部于6月11日发出对***等共产党人的通缉令，并咨行教育部及各省长、各都统、川边镇守使、淞沪军使，分令京兆尹、京师警察厅，一体查照办理。而此时***在昌黎接到党中央的通知，率领中共代表团，已经秘密去苏联出席共产国际第五次代表大会，敌人的阴谋没有得逞。但也有一些同志由于张国焘的出卖而被捕。
张国焘在京畿卫戍司令部的监牢里住了四个多月。是年10月下旬，冯玉祥联合奉系军阀发动北京政变，赶跑了直系军阀曹锟、吴佩孚。中国共产党利用这个机会，设法从北京、天津、保定等地监狱中，救出了“二七”以来被捕的工会负责人和共产党员。张国焘和杨子烈也随着出狱了。
然而，张国焘在狱中的真相隐瞒了下来，他写下的这一页不光彩的历史一直鲜为人知（直到全国解放后，有关张国焘被捕的全部档案材料才查获出来，真相终于大白于天下），当时中共的有关组织也无法审查一个变节者在狱中的表现。因此，张国焘的被捕反倒成为他的一种荣耀，被陈独秀等称赞为“骨头最硬的党的战士”，盖与陈独秀、彭述之同称元老派领袖。张国焘在立三路线受压时，他曾指着李立三的鼻子怒斥道：“李隆郅，你说我是投降主义、右倾妥协，你坐过老虎凳吗？你尝过灌辣椒汤挨钢丝鞭的滋味吗？你体验过死过去又活过来，活过来又死过去的感受吗？这种残忍无道的非人生活我过了四个多月，可我没有低头！”在1931年10月和1934年1月第一、第二次全国苏维埃代表大会上，张国焘均当选为苏维埃中央政府副主席、人民委员会副委员长。
人在旅途所留下的足迹是他人生最好的宣言书。尽管张国焘信仰过马克思主义，但他最终没有成为一个真正的马克思主义者。他在后来所著的《我的回忆》中坦白地说，他入党的时候，“决没有想到竟会被迫舍弃这个后来变了质的中国共产党”。他发出“往事如烟，不堪回首”的哀叹。
放眼望去，多柯河与磨梭河像两挂弯弯曲曲的羊肠子从沉默的冰山上扯下来，湍急地穿过峡谷，散漫地流过草地，似也流淌得艰苦卓绝，在汇合处冲刷出一片宽阔的河滩，然后大腹便便地向东南流去。
阳光闪烁在雄浑而凝重的河面上，潮湿的空气里回荡着河水拍打滩岸的波浪声，一群群水鸟扫掠着水面向远处飞去或从远处飞来。
毛泽东收住目光，颇为感慨地沉吟道：“两河口，啊，我们在这里聚首颇有一番寓意哩！”
张国焘笑笑：“是啊，两支部队会合了，就是一家人喽！”
二人似乎都意识到，在话别时已无须再不厌其烦地努力说服对方。这完全出自彼此的信任和友谊，出于对这支部队和党的事业的责任所应持的赤诚相见，而不是为了个人的私欲。因为会议已作出决定，没什么可异议的了，少数服从多数嘛。
毛泽东突然关切地问：“国焘兄，嫂夫人杨子烈是否随兄转战？我记得还是在广州三大时见她一面，当年她也是学生运动的巾帼英雄，女中豪杰。”
张国焘听毛泽东提起他的爱妻，不禁为之动情：“这些年艰苦转战，子烈只好留在武汉做地下工作。好久音讯不通，也不知近来她情况如何。哦，润之兄，尊夫人随军行动否？”
毛泽东瞥了一眼被阳光照得碎银般的河面，说：“西征以来，贺子珍随行，身体不好，在干部休养连。”
张国焘也听到过一些毛泽东与贺子珍的有关情况，但从毛泽东深沉的目光里，仿佛能看出他对杨开慧的思念日益深切：“开慧，她……”
毛泽东神色黯然下来：“秋收起义时，我与开慧在长沙分手，从此再也没有见面。贺子珍是在井冈山认识的……”
张国焘调解气氛道：“嘿嘿，你老兄续弦快哟！”
毛泽东附和一笑：“孔老夫子说，‘饮食男女，人生之大欲存焉’。这有古训嘛！”
张国焘借机转开话题：“蒋介石的白色恐怖是要使我们这些赤色分子在中国无安身之处，危险性最小的地方就是润之兄和玉阶兄打出的中央苏区，党中央只好从上海转移到瑞金。”
毛泽东对这种赞美之词并无快意，叹了口气说：“那样一来，生存的问题变得更加严重了，中央不得不作出大转移的决定。如果环境允许，中央红军是不会退出中央苏区的，我想没有一个人愿把红军拿去作万里长征的‘预定目的’。但是，长征事前并无计划，没有让我参加长征的准备工作。我是到最后一刻才接到撤离的通知……”
张国焘唏嘘了一下，半天没作声。他知道，毛泽东此刻倾吐的都是实情。当时发号施令的是李德——这个“请进来”的外国军事顾问的命令得到党的总书记博古的拥护，即使周恩来有不同意见，也往往是以一比二处于劣势，所以周恩来的任务就是作为一个优秀军人去执行上级的命令。
长征前没有人同毛泽东商量，也没有人征求他的意见，这毫不夸张。张国焘对此已作过一番探究；长征时的毛泽东已经失掉了军事和政治决策权，仅剩下一个有职无权的头衔——中华苏维埃共和国中央政府主席。在党的领导层中占统治地位的“苏俄”派里，有一股强大的力量要把毛泽东开除出党，军事指挥机关也把他摒弃在外。他和24岁的妻子贺子珍住在于都城内一条小巷深处，实属软禁。有人提出不让毛参加长征，甚至有人提出要把毛干掉。博古和李德向莫斯科提出把毛转到苏联去“治病”，但是莫斯科没有同意，认为毛的威信和名字还是有用的。连蒋介石还一直以为他是红军的领袖，一再悬赏缉拿。毛泽东对此也郑重声明：我哪也不去，我不离开中国！
“润之兄，”张国焘似有切肤之痛地叹谓道，“我们这些‘屈子’，早已把个人荣辱与生死置之度外，可是看到那些号称‘百分之百的布尔什维克’们瞎指挥所造成的惨重损失。实叫人扼腕痛愤，叹发‘天问’啊！”
“天道无常胜有常。”毛泽东从容地说，“那个天才指挥家（指李德）曾经要置我于死地。首次见面时，他就傲慢地说我不过是一个无知的乡下佬。第一眼印象就这么坏，可想而知以后还会有好果子吃吗？”
张国焘说：“会师后才知，多靠润之兄、恩来、稼祥等在遵义力挽狂澜，请兄复出主事，才使中央红军转危为安。”
毛泽东说：“也是几度改变行军路线，才终于到达与国焘兄和四方面军会合的目的。”
这是在长征途中，两军会合后毛泽东与张国焘进行的一次散步漫谈。谈青年时代的志向与追求，谈共同的信仰与奋斗，谈漫漫征途上的曲折经历与得失……尤其对某些重要问题的看法有着同样的感受与灼见，且彼此都坦率地向对方敞露心扉。
然而，该谈的似乎都谈了，不易言表的东西将永远封存在各自的“思想库”里，让后人作开采不尽的探讨与研究。
张国焘骑上他那匹白色骏马，回首向毛泽东挥手一笑：“润之兄，请留步！”
毛泽东挥手道：“我们明天即动身，去毛儿盖！”