到了会议地点，谭延闿突然宣布说:“你们被扣押了。”并立即派人把熊克武和余际唐押上汽轮解往虎门，关在上横档，由蒋介石派黄埔军校入伍生队的两个连担任警戒。而其他川军高级将领陈古枝等也被尽数扣押。

    到虎门后，看守人员要熊克武写命令，其内容是命令川军部队接受改编。熊克武当即写了一个手令，内容是“此次被扣，不知何因，也无从究诘。余与诸袍泽由湘来粤，初衷原欲参加国民革命。如今既得政府改编，得遂革命之志，希望顺从政府旨意，接受改编。如有不愿者，可向政府请求解甲回乡，上仰下育，各安生业。切勿以我为念，安生是非，以免糜烂地方，玷辱部队之荣誉”。

    关押熊克武后，蒋介石立即派黄埔军校教官金佛庄带兵迅速包围了广州川军办事处，在出示了熊克武的手令后将川军部众缴械，押入卫戍司令部，并进行了搜查。此后又发现了两封信，其内容是但懋辛向熊克武、余际唐推荐一名可以与陈炯明、林虎联络的人。

    据熊克武的副官黄爵高回忆，熊克武被扣后，汪、蒋在国民政府召开紧急会议。蒋认为熊勾结叛逆陈炯明，企图颠覆国民政府。并说熊克武是一只猛虎，把他扣留了，就非杀不可。如果放虎还山，在座诸君哪一个是他的敌手？而谭延闿、朱培德等人对蒋的主张，既不赞成又不敢反对。沉静了几分钟后，汪精卫才说:熊克武所犯罪应该杀，但有杀他的资格的人(指孙中山先生)已经死了。会议未得结果。不久又接到了云南唐继尧发来的“不准危害熊克武生命”的电报，第二天，蒋介石又召开会议，由汪精卫主席提议，把熊暂时囚禁起来，等把川军彻底收编后再作处理。与会者一致表示赞成。

    10月4日，蒋介石等以国民政府名义发布“重要通令”，谓熊克武“交通敌人，谋危国民政府，罪状昭然，人证俱获，实难再得姑容。已饬广州卫戍司令，立将熊克武扣留，听候中国国民党中央执行委员会审判。”随即，国民党中央执行委员会决定停止熊克武的中央执行委员职务，并开除其党籍。蒋介石还发布《告川军将士书》，任命川军“随营学校”监督龙光为川军宣抚使，委任党军第一军的李杲为独立团团长，接收川军。另派张辉瓒为先锋，组成讨伐部队，以便在劝说无效后围歼川军。

    张辉瓒在劝说无效后发动进攻，川军仓促应战，被打得大败。10日清晨，蒋介石又派黄埔一期学生李杲和黄埔三期学生曾晴初携带自己的亲笔信，找到川军将领吴克雄劝降，要他率部队参加国民革命第一军，但遭到拒绝。11日，川军残部以汤子模为总指挥，从连县撤退。又被桂系的白崇禧领兵截击，伤亡惨重，汤子模被其师长罗觐光暗杀，而罗觐光此后又被桂系杀死。川军的一部分被编入黄埔军校所属的两个教导团，其余分别投靠了赵恒惕和四川的杨森。

    对于扣押熊克武一事，蒋介石一方解释说，第二次东征的非常时期，任何危害巩固革命根据地的隐患都应坚决予以清除。另据熊克武回忆，他在被关押15个月后，于1927年北伐开始后获释，为此国民政府和广州各界还开了一个欢迎会，李济深送了一万块毫洋。他在香港半年治疗后到上海居住，汪精卫和蒋介石都曾来看过他。汪精卫对他说，扣押他是“生平第一憾事”。而蒋介石则说:“真是天大的误会。你病体怎样了？望多休养，你仍然是中央执行委员，请开会的时间来出席。”

    1930年蒋、冯、阎中原大战期间，蒋介石亲笔写信给熊克武，企图利用熊在川军中的威望，希其召集旧部替他打仗，并以高位相许，遭到熊克武的拒绝。1931年3月1日，蒋介石拘捕了胡汉民。熊克武和胡汉民是留学日本的老同盟会会员，两人私谊较厚。熊克武前往南京面见蒋介石，要求释放胡汉民，遭蒋介石拒绝。营救胡汉民失败后，熊克武恐再遭蒋介石毒手，遂以治病为由，与但懋辛、喻培棣一同前往日本神户暂住。“九一八”事变爆发后，蒋介石并没有安排他实际工作，只是让他挂名国民党中央委员、国防委员。1933年，熊克武任中国公学校长。

    1937年“卢沟桥事变”发生不久，熊克武曾前往太原面见阎锡山、冯玉祥，力主团结抗战。“八一三淞沪抗战”爆发后，杨森亲率川军第二十军开赴上海作战，熊克武、但懋辛等随即代表旅沪川人前往战火纷飞的第二十军前沿阵地大场、蕴藻浜、陈家行等处劳军，并鼓励杨森。1939年，熊克武返回成都。蒋介石给他派了宪兵来做门卫。熊克武知道蒋介石对他回川不放心，便潜心编撰《四川国民党史》，同时暗中与刘文辉、邓锡侯等商议，抵制蒋介石反共反人民的政策，又以国防委员会上将军事参议员的身份，为抗战献计献策。日本宣布无条件投降后，国民政府为了表彰熊克武在抗战中的功绩，向他颁发了胜利勋章。

    解放战争时期，熊克武积极联络国民党川、康地方实力派潘文华、刘文辉、邓锡侯等人反对蒋介石的专制独裁统治。为了避开蒋介石的监视，便于联络各界人士反对反革命内战，熊克武和但懋辛又一次在重庆创办“中国公学”。