5月3日夜晚，北京各大中学校内，灯火通明。学生们都在紧张地准备着。北大书法研究会和画法研究会的同学，一个个手不停挥，忙着在旗子上书写口号：“还我青岛”、“收回山东权利”、“拒绝在巴黎和会上签字”、“宁为玉碎，勿为瓦全”、“卖国贼宜处死刑”、“章宗祥曹汝霖卖国贼”等等。
对这些年轻人来说，这是一个终生难忘的不眠之夜。
1919年5月4日，星期日。
鲁迅用一个字记录了这天北京的天气：“昙”——浓云密布。柳絮在天空中飞舞。胡同里的香椿树悄悄地绿了，洋槐花已开始绽放。
在前一天晚上的会议上，议决行动时间为5月4日下午1时。但后来有不少人回忆说，示威活动，实际上从早上就开始了。北大学生方豪说：“于1919年的5月4日上午8时，在北京的天安门前聚集了一万左右的大专学生和部分中学生。”方豪《回忆在北京参加五四运动》。《金华(市)文史资料》第2辑，1986年版。俞劲也说：“1919年5月4日上午10时左右，各校学生约六七千人，在天安门前集会，每人手执小旗，上面写着‘打倒卖国贼，收回山东权利’等标语。”俞劲《对火烧赵家楼的一点回忆》。《五四运动回忆录》（续），中国社会科学出版社，1979年版。许德珩的回忆录是这么写的：“1919年5月4日早晨，北京各校学生按计划在天安门广场集会，约计有三千余人。那天到天安门最早的是高师、汇文两校。”许德珩《五四运动六十周年》。《文史资料选辑》第61辑，1979年版。
但更多的回忆材料都说，天安门前的示威活动，是从下午才开始。上午9时，各中等以上学校代表在堂子胡同法政专门学校开会，讨论下午的游行路线，决定从天安门出中华门，先到东交民巷，向美、英、法、意四国使馆陈述青岛必须归还中国的意见，促请他们电告各国政府。然后转入崇文门大街、东长安街，前往赵家楼曹汝霖住宅，将旗帜投入曹宅，以表达愤怒。傅斯年被推举为行动委员会主席，由他正式宣布，下午1时在天安门广场集合，前往东交民巷进行和平的示威抗议。
但参加者来自不同的学校、不同的团体，傅斯年并不完全掌握他们的情况。事实上，他们当中不少人已下了决心，必要时以暴力进行抗议。
下午1时，天安门广场上，聚集着愈来愈多的学生，而且不断有学生队伍开来加入，北大学生在上午10时提前吃饭，饭后在马神庙二院大讲堂前集合，按班级排队，约一千人（几乎占了北大全校学生的一半），列队前往天安门广场。教育部派了官员到北大，希望阻止学生外出。蔡元培在校门口拦住同学们，劝他们不要上街游行。
蔡氏神色凝重地说：示威游行并不能扭转时局，北大因提倡学术自由，颇为守旧人物和政府所厌恶，被视为鼓吹异端邪说的洪水猛兽。现在同学们再出校游行，如果闹出事来，予人以口实，这个惨淡经营，植根未固的北大，将要首先受到摧残了。他说学生们有什么要求，他可以代表同学们向政府提出来。
易克嶷挺身而出，向蔡校长说明学生们上街游行的理由，请校长不要阻拦。队伍中响起了一片嘘声，张国焘挤到前面说：“示威游行势在必行，校长事先本不知道，现在不必再管，请校长回办公室去罢。”几个学生一拥而上，把蔡氏半请半推地拥走。其实蔡氏也只是尽校长的本分，做做样子而已，并非认真阻拦学生。他后来自述其态度是“不去阻止他们了”。蔡元培《我在五四运动时的回忆》。《中国学生》第3卷第9期，1936年10月23日。于是，队伍立即像开闸的洪水一样，一泻而出了。
学生们沿着北池子向天安门广场前进，队伍高揭起谢绍敏那件写着“还我青岛”血字的衣服开路，一种“风萧萧兮易水寒”的悲壮气氛，笼罩现场。走在前面的同学举着一副挽联：“卖国求荣，早知曹瞒遗种碑无字；倾心媚外，不期章惇余孽死有头”——“卖国贼曹汝霖、陆宗舆、章宗祥遗臭千古”。后面的学生不断高呼口号，向围观的路人派发传单。市民夹道欢迎，鼓掌助威。
由于出校时耽搁了一会，北大成了最后一支到达广场的学生队伍。这时，广场上已人如潮涌，各式各样的旗帜迎风飘扬。太阳从云层后透露出来，有如苍天之眼，俯瞰着这动荡不安的大地。人们一看到北大队伍到达，欢呼声、口号声、鼓掌声，把广场的气氛推到了沸点。
北京步军统领李长泰、警察总监吴炳湘，都赶到了广场，劝学生立即散去。学生们以嘘声作为回答。教育部的官员告诉学生，他们无法通过使馆区，建议学生返回学校，改推代表向政府和各国公使馆交涉。李长泰说：“有话尽对我说，不必如此招摇。”学生们叫嚷：我们不信任当官的人！
学生代表向前对李长泰说：“我们今天到公使馆，不过是表现我们爱国的意思，一切的行动定要谨慎，老前辈可以放心的。”现场学生已经等得不耐烦了，纷纷催促启程。李长泰取下眼镜，认真读了传单，嘱咐学生们：“那么，任凭你们走么。可是，千万必要谨慎，别弄起国际交涉来了。”说完，跳上汽车，绝尘而去。
罗家伦、江绍原、张廷济三名总代表，因为要准备一些文件，1时10分才赶到广场。学生们随即整队出发，在傅斯年带领下，打着两面巨大的五色国旗，浩浩荡荡向东交民巷前进。游行队伍整齐，气氛严肃，受到狂热气氛的感染，所有人都忘记了恐惧，成了凛凛正气满心间的勇士。
忽然一阵大风，吹得漫天尘土。学生在风中用力举着旗帜，继续前行。在东交民巷口，他们被巡捕拦住，不准通行。这时学生们还是相当克制，相当守秩序，他们派罗家伦、江绍原二人为代表（另一说为段锡朋、罗家伦、许德珩、狄君武四人），到美国公使馆递交说帖。说帖指出：
1915年5月7日二十一条中日协约，乃日本乘大战之际，以武力胁迫我政府强制而成，吾中国国民誓不承认之。青岛山东一切德国利益，乃德国以暴力夺去，而吾人之所日思取还者。具以对德宣战故，断不承认日本或其他任何国继承之。如不直接交还中国，则东亚和平与世界永久和平，均不能得确切之保证。龚振黄编《青岛潮》。《五四爱国运动》（上），中国社会科学出版社，1979年版。
当天美国公使去了西山休息，由参赞出来接见学生，他接了说帖，讲了些同情的话。学生们又转去其他国家的使馆，递交说帖。但因为是星期天，大部分公使都不在。后来有人感叹，如果学生们得到各国公使的接见，有机会向国际社会表达意见，也许就不会发生火烧赵家楼的事件了。就游行组织者而言，确实如此，但就少数激进学生而言，他们是揣着火柴而来，赵家楼是非烧不可的。
因沿途受到巡捕的阻拦，成了学生情绪愤激的发酵剂。但他们并不打算在使馆区闹事，有人高喊：“到外交部去！”也有人高喊：“到卖国贼的家去！”“我们去除国贼吧！”声浪此起彼伏，一呼百应。傅斯年劝大家冷静，但没有人能够冷静下来，傅斯年只好扛起大旗，领着队伍离开东交民巷，经御河桥、东单牌楼，往赵家楼的曹汝霖住宅去了。
4月从日本回国的章宗祥，在天津逗留了一段时间，住在曹汝霖的私邸里，陆宗舆又专程赴津与他会面，4月30日，章氏到了北京。他在这敏感时刻回国，引起诸多猜测，有人说他即将取代陆征祥担任巴黎和会的中国首席代表，也有人说他准备接替曹汝霖出任外交总长。
5月4日这天，徐世昌在总统府设午宴为章氏洗尘，内阁总理钱能训、曹汝霖、陆宗舆等人作陪。觥筹交错间，忽闻警察总监吴炳湘来电话，天安门外有学生聚集，指巴黎和会失败，攻击曹、章、陆诸位，请诸位暂留总统府，不要回家。
曹汝霖对学生的抗议，并不在意，认为小泥鳅翻不起大浪。据曹汝霖回忆，当时徐世昌对钱能训说：“打电话令吴总监妥速解散，不许学生游行。”钱能训即用电话向吴炳湘传达总统指示。
过了一会，钱能训又电问吴炳湘：“现在怎样了？”吴说正在劝说不许游行，但学生增加到约有二千人了。
又等了一会儿，钱氏又电问吴总监：“解散了没有？”
吴氏回答：“人多嘴杂，颇不易为，恐他们定要游行示威。”
钱氏说：“请你多偏劳。”
不久，吴炳湘来电话说，他正在劝说解散之时，卫戍司令段芝贵忽然要出兵弹压。“如果段芝贵出兵，即由他去办，我不问了。”
钱氏随即打电话给段芝贵：“这是地方上的事，不到出兵时候不必出队伍，由吴总监去办，请你不必过问。”不久，段芝贵来电话说，照吴总监办法，不能了事，非派队伍出来，吓唬吓唬他们不可。吴炳湘也来电话说：“段芝贵如定要派兵，我即将警察撤回，以后事情，由他负责吧，我不管了。”
钱能训只好两面协调，一面劝吴总监妥速解散学生，一面劝段司令不要出兵，地方上事，应由警察负责，不必派兵弹压。段芝贵则说，照吴总监办法，不但不能解散学生游行，恐事情扩大更麻烦。双方各执一词，争辩不已。曹汝霖《一生之回忆》。香港，南奥出版社，1966年版。
