进关后，白凤翔部队被正式收编为东北军骑兵第六师，白凤翔任师长，与日军转战在华北北部地区。

1934年，白凤翔参加蒋介石的庐山军官训练团第三期受训。

1935年，蒋介石基于反共需要，组织“西北剿匪总司令部”，把东北军作为反共内战的工具。东北军骑兵六师白凤翔部被派往甘肃庆阳一带驻防。当时，白凤翔的家乡已在日寇的铁蹄之下，骑兵六师官兵中大部分是热河围场一带人，在国破家亡、背井离乡的情况下，十分关心的是抗日救国，打回老家去，思乡、厌战情绪甚浓。

1936年初，围攻陕北红军失败，白凤翔部队险些全军覆没，其所率领的部队被围困在山上整整3天，直到红军撤离，方狼狈下山。红军的全体官兵同心协力，作战勇猛顽强，机智灵活的战术使白凤翔部这个一向自负的人亦自愧弗如，认识到继续“剿共”是没有出路的。从此以后，白凤翔部驻守在甘肃固源县一带，保存实力，消极待命。

骑兵军成立后，张学良派到骑兵军里的联络参谋王再天同志是中共地下党员。这些同志对白凤翔等人均有很大影响。经常与白凤翔、刘桂五等人来往，促膝谈心，抒发思乡之情，或指点江山，评论时政，探讨抗日救国之良策。现实的教育和地下党同志所做大量工作，加上黄显声副军长对共产党的主张积极赞同，骑兵军很少和红军产生摩擦，尤其是骑兵第六师，经过多次交往，与红军结成了友军关系。

1936年12月9日，张学良秘密召见白凤翔，向他袒露苦衷并授命他指挥临潼兵谏行动。张学良说:“你的忠诚侠义，我是深知的，所以特找你担任这救国救人的伟大事业，我相信你绝对愿意做，也绝对能胜任这神圣的任务。”白凤翔闻言后激愤地说：“拍拍良心我们如不打回老家去，实在对不起任何人。现在我们不打敌人打自己，真是最痛心的事，我定当赴汤蹈火，在所不辞。”白凤翔将军就是抱着“士为知己者死”的侠义和对国家民族前途命运高度负责的态度毅然指挥了震惊中外的临潼扣蒋行动。

1936年12月12日凌晨2点，白凤翔将军受张学良将军的重托，严密部署指挥骑六师骨干和东北军总部卫队营官兵，奔赴临潼华清池。于凌晨5时半打响了西安事变最惊心动魄的第一枪。他冒着枪林弹雨镇定指挥，经过近两个小时激战，全部解决了蒋的卫队武装，终于在骊山山腰虎斑石处将躲藏的蒋介石搜到，请回西安城。白凤翔将军不辱使命，出色完成了兵谏任务，为停止内战，一致抗日，实现全民族抗战建立了不朽功勋。

西安事变后，国民党削去了白凤翔的军职，给他挂了个养闲的高号文职，白凤翔一气之下辞官回家，回北京隐居。

1937年7月7日，“卢沟桥事变”后，日本侵略军以东北为基地大举进攻中原。白凤翔将军在家里再也待不下去了，他毅然丢弃了在北京城内的房产和西郊的两顾多地，带上副官常国宾，开着自己的小汽车去南京。沿途多次遭到日军飞机的空袭，后来汽车被炸毁，弃置路旁。白凤翔等人硬是改乘其它汽车日夜兼程赶到南京，要求面见蒋介石，请求批准他重返前线，杀敌报国。后来还是通过钱大钧疏通，也迫于全国抗战形势的需要，才答应让白凤翔重新上任。委任他为抗日先遗军司令，但没有拨给一支枪炮和一个人，只给了两万元筹建经费。就是这样，对抗日心切的白凤翔来说也已经很满足了。他变卖了自己家中部分财产，收拢旧部开始组建先遣军。

1940年初，先遣军在陕北一带组建整顿就绪，开赴察哈尔、绥远前线，归傅作义、马占山统一指挥对日作战。绥远、察哈尔、热河一带是白凤翔闻荡江湖的基地，他的同伙与旧部很多，在抗日情绪高涨年代，先遣军发展很快。从陕北组建时的初具规模，到1941年，已经发展到五个师，打了不少漂亮仗，对日军威胁很大。日军集中了优势兵力围先遣军，将先遣军重重包围。先遣军在白凤翔率领下苦战两个多月，始终没能冲出重围。白凤翔自己亦在绥远固阳战役中腹部受伤。眼看先遗军弹尽粮绝，陷于绝境。日伪军软硬兼施，多次招降先遣军，都被白凤翔拒绝。后来电请蒋介石，蒋介石回电：“曲线救国，保存实力，伺机反正。”经伪蒙军总司令李守信从中说合，白凤翔部诈降日军。但日军并没有因此信任白凤翔。直到陕西方面的国民党特务机构将在陕南陇县县城居住的白凤翔的老母亲和妻子儿女作为汉奸家属抓了起来，押到西安五味什字附近的大青旅社（该旅社是特务机关的秘密监狱）的消息传出后。日军才对白凤翔略微放心。

白凤翔从此在相当一段时间里，身背汉奸罪名，与日伪军周旋。

1942年，白凤翔召集亲信密谋反正。当时白凤翔正在生病，但仍然告诉他的副宫王捷三说：“不要因为我有病推迟反正日期，一切照原计划进行。”可惜这支队伍良莠不齐，日军对白凤翔部的反正计划有所觉察。日本驻包头的特务机关长稻森利柱侦悉先遣军反正的动向，即向其上司呈报，日军派医生借口给白凤翔看病，给他打了一针慢性毒针，使其全身浮肿，死在反正途中，时年四十六岁。先遣军失去了总指挥，5个师只拉出去了3个师。白凤翔的尸体在混战中也被丢在路旁，就这样了却一生。

1936年12月8日，张学良、杨虎城将军经多次努力，请求蒋介石放弃“剿共”，一致抗日的主张失败后，决定发动“兵谏”。他打电报通知驻守在甘肃固源的白凤翔来西安。白凤翔遵命前来，并带了几名副官，亲信，其中有常国宾（白凤翔的义子）是白凤翔的随从副官，连长寇宝珠和另几名副官孙德泰、宋连甲等。白凤翔到西安后，在家中待命。当天下午，张学良将在长安县王曲军官训练团受训的骑兵第六师十八团团长刘桂五叫到西安，张学良带着白凤翔、刘桂五两人去临潼，以去热河一带打游击为名，向蒋介石辞行，让他们借机察看了蒋介石的住所地形。

12月11日晚，10时许，白凤翔，刘桂五接到通知去见张学良，他们来到张公馆，走进张学良的办公室，见张学良背着手，低着头，面色沉重，心有所思，来回地踱步过了好一会儿，他低声说：“我想了好久，才挑选了你们两人”。接着，张学良又自顾踱步片刻才说；“现在我交给你们一个十分重要的任务，这任务关系到我们东北军的生死存亡问题·····”说到这里，张学良停步，站在白凤翔，刘桂五面前，双目凝视着白、刘的面孔，白凤翔立即表示：“只要副司令命令，我白凤翔就是赴汤蹈火，粉身碎骨也在所不辞”。刘桂五说：“我们一定完成任务，请副司令放心”。张学良听后面色释然，继而严肃而郑重地说：“很好，现在我决定停止内战，一致抗日，命令你俩到临去请蒋委员长进城共商国家大事”。刘桂五问：“红军和杨主任怎么办呢？”张学良回答。“一切都安排好了，你们去临潼要用的汽车和卫队也准备好了”。这次行动由白凤翔师长为总指挥，刘桂五团长、孙铭九营长与华清池王玉赞卫队里应外合配合捉蒋（王玉赞是东北军卫队营第一营营长）。白凤翔与刘桂五离开张公馆时，张学良又命令副官给他们和随从人员12支手枪，送到门口，张学良又再三叮嘴道：“你们可千万要注意，不要伤害蒋介石”。白凤翔说：“反正就是要活的，不要死的。”就这样，白凤翔担负起临潼捉蒋的重任。

白凤翔离开张公馆，回到了玄凤桥丰富里家中，顾不得休息即命令副官常国宾及卫士不得离开，马上检查枪械。安排就绪，白凤翔叫伙夫炒了几盘好菜，请全家人一起喝酒，席间白凤翔对家里人说：“今晚我要外出执行一项重要任务，万一回不来，你们都不要太难过，记着，我干的这是正道事儿，死得其所，至于什么任务，不便说，你们也别问。”

1936年12月12日，零晨2时，白凤翔、刘桂五在金家巷与孙铭儿会舍，同车到坝桥东面王协一连队的集中地，整理好队伍，白凤翔给大家作战前动员，他简要地讲了任务性质，并对大家说：“我们东北军如今无家可归，这都是蒋介石不让我们抗日造成的。张副司令要带我们抗日，蒋介石却叫我们打内战，企图让共产党来消灭我们。我们不愿去打内战，蒋介石就要把我们调到外省，并且加害张副司令，这我们能答应吗？现在张副司令命令我们到临潼去，强把蒋介石请到西安来，叫他同意停止内战，打日本人。这样我们就有可能打回东北老家去，雪耻洗辱。大家注意，张副司令命令我们决不能把蒋介石打死，一定要活捉，能完成任务吗？”官兵们齐声答道：“能完成任务。”一切都安排好后，白凤翔、刘桂五，孙铭九三人率部乘车朝临潼进发。

凌晨四点多钟，一〇九师一个团已先将华清池包围。孙铭九的汽车赶到华清池，本想直接闯进院内，被蒋介石的护卫哨发现，孙铭九领人击毙哨兵，冲开大门，直捣院内，并令王协一率兵包围禹王庙的宪兵。自己领一部分人冲进两道门，朝蒋介石的住所五间厅冲时，遭到蒋介石卫队的猛烈抗击，便改道从假山石小道摸进五间厅。发现蒋介石的衣、帽、假牙都在，人却不见了。这时，白凤翔，刘桂五亦率人来到五间厅，听了孙铭九的报告，白凤翔走进蒋介石的卧室床前，伸手摸了摸蒋睡过觉的被窝，还有余热，判断蒋介石不会走得太远。即命令士兵在院内各处搜索，此时天已放亮。白凤翔忙挂电话向张学良报告：“蒋介石还没捉到。”张学良指示白凤翔：“一定要找到，9点钟以前找不到蒋介石你拿头来见我。”白凤翔深知这句话的分量，一旦让蒋介石跑了，甭说他的头，就连张学良自己的头也保不住。他与刘桂五、孙铭九率兵搜遍了华清池大院内外，又审问了蒋介石侍从室主任钱大钧和所有的卫士、宪兵。正在这时忽然听到一名士兵前来报告：在华清池后门上山处发现了蒋介石的一只鞋。白凤翔马上命令刘桂五、孙铭九、王玉瓒率兵搜山。特务营班长陈思考在骊山腰找到了躲在卧牛石旁边夹缝中的蒋介石。蒋介石当时又冻又怕，浑身打颤，翻墙逃生时摔伤了脊骨，十分狼狈。孙铭九与人替换把蒋介石背下山。白凤翔见捉到了蒋介石，立即命人给西安城内张学良挂电话报告。负责外围的刘多荃师长正在电话机旁，即向张学良报告：“已捉到蒋介石”。张学良命令马上把蒋介石送到西安。白凤翔把自己的狐皮大衣脱下来披在只穿了件薄衣衫的蒋介石身上。命令把蒋拥进汽车，和孙铭九陪送进城。这时蒋介石的待卫长蒋孝先（蒋的亲侄子）也想上车。刘多荃师长给自凤翔使了个眼色，白凤翔把副官叫到一旁，令他将蒋孝先带到角落处击毙。

捉蒋任务胜利完成后，张学良将军论功行赏，授给白凤翔等人奖金万余元，并准备提拔白凤翔，后因张学良将军被蒋介石扣留在南京，未得实现。

白凤翔先后娶了三个妻子，第一个夫人刘素琴是白凤翔给人赶牲口驮脚时娶的。第二个夫人刘素贞家里是土财主，人长得很漂亮。当时，白凤翔已被收编，成为东北军骑兵第六师师长，驻守在热河一带。刘素贞的父亲也是热河围场人，虽有钱却无势，于是将自己的独生女儿嫁给白凤翔，以求有个靠山。刘素贞嫁给白凤翔后，常常随军或陪同白凤翔出入于社交场所。第三个夫人冯月莲也是热河人，是白凤翔到西北“剿共”前娶的。在白凤翔的大家族中管理家务，白凤翔死后，随女儿白雅芳去台湾。

白凤翔死后，国民党特务机构放了白凤翔的全家，并给家属发了烈属证，每月给白凤翔的母亲及家人一点抚恤金。白凤翔死后，家产被洗劫一空，靠那点抚恤金维生当然是十分艰难的。流落在陕西的十几口家人也是妻离子散，长子白亚明失踪，迄今无下落，次子白亚洲少亡；大女儿白雅丽远嫁外省，二女儿白雅芳嫁给了国民党空军陈昌辉，并带走白凤翔最小的儿子白亚权及四女儿白雅梅。西安临解放时，留在西安的只有白凤翔的二夫人刘素贞和八十多岁的母亲及三女儿白雅芬。

刘素琴解放前在家乡病逝，刘素贞尚健在，随女儿白雅芬、女婿靳养正（黄埔学校毕业）住在陕西省作家协会宿舍。冯月莲仍在台湾。

白凤翔的二女儿白雅芳现居台湾；小儿子白亚权、小女儿白雅梅在香港。

中国共产党没有忘记对革命有过贡献的人，1956年，周总理指示陕西省委统战部，一定要找到白凤翔的亲属，经过有关部门调查，寻找，终于找到了白凤翔的第二个夫人刘素贞。白夫人被请到群众堂（现西安人民大厦）参加了“西安事变”20周年~纪念大会，当请柬送到白夫人手里时，白夫人怎么也不敢相信这是给她的，她把请柬退回去了两次，最后还是统战部的同志亲自前去做了些说明，白夫人才相信这份请柬是给她的。参加了这次纪念大会以后，白夫人被选为莲湖区政协委员，每月发给生活费。从此，白夫人生活有了着落，政治上受到了尊重。三年困难时期，远在贵州教书的大女儿白雅丽因丈夫去世，想调到白夫人身边，她给周总理写了一封信，周总理即指示有关部门予以妥善安排，将白夫人的大女儿调到西安。

1981年，“西安事变”45周年，中央统战部把白夫人接到北京开会，陕西省委统战部派专人护送。会后，邓颖超同志还招待白夫人等在一起吃饭。每逢新春佳节，省统战部就派人到白夫人家中慰问、送钱，使刘素贞这位80高龄的老人十分感动。

1986年，“西安事变”50周年，中央统战部、全国政协在京举行了隆重的纪念活动。白凤翔将军的女儿白雅芬参加了纪念大会。纪念大会上，国家领导人高度评价与赞扬了张学良、杨虎城、白凤翔、刘桂五等爱国将领的历史功绩，各地学术界以及东北军、十七路军的旧属纷纷著书立说，缅怀爱国有功的将士们，为他们树碑立传。藉此，告慰长眠于九泉之下的白凤翔将军。

2020年9月2日，入选第三批著名抗日英烈、英雄群体名录。