人们在慌乱中把廖仲恺^[kǎi]和陈秋霖送到广东大学医学院急救。廖仲恺已奄奄一息。医生检查发现，廖仲恺身中三弹，都在胸腹要害部位。虽经医生全力抢救，廖仲恺终因伤势过重，与世长辞，当时仅48 岁。两天以后，陈秋霖也在医院逝世。

廖仲恺被刺的消息，震惊了广州各界各阶层的人们。当天下午，国民党中央执行委员会、国民政府委员会、军事委员会举行联席会议，决定组织“廖案特别委员会”，授予它政治、军事、警察全权，以应付非常局势，并负责廖案的侦破和审判。会议还推举汪精卫、许崇智、蒋介石三人为特别委员会负责人。

特别委员会成立后，当天就宣布广州全城戒严，并命令黄埔军校学生在海岸布防。可是，捉拿凶手的工作相当艰难，被抓住的那个凶犯伤势过重，只断断续续供出些凌乱线索就死了。侦办人员只知道他名叫陈顺，从他身上搜出一张枪照和一张名单，枪照系南京16 号，1925 年8 月4 日由建国粤军南路第一路司令梅光培发给；名单是写在新珠海酒店信笺上的，是吴培、梁博、陈细三人的姓名。此外，陈顺在临死前交待，暗杀廖仲恺的主谋是朱卓文。

侦办人员首先将梅光培拘捕。梅光培在受审时解释说，枪照虽然是以他的名义发的，但他并不亲自处理这种事，而是他的参谋长郭敏卿经手办理。

他仔细看了看陈顺作案时使用的手枪，证实这是朱卓文的，因为这枝手枪比一般的左轮手枪要大，可以发射机关枪子弹，所以他见到后印像根深。

侦办人员随后逮捕了郭敏卿。郭敏卿承认与朱卓文过去关系密切，但又说最近已不来往。

陈顺身边名单上的梁博也被逮捕。梁博是广州市公安局的侦探，曾是朱卓文的部下。梁博的妻子林氏交代说，梁博听说廖仲恺被杀后，便说一定是陈顺干的。据此，梁博被认定为此案的同谋犯。

接着，《国民新闻报》的赵士伟也被作为嫌疑犯关押。

各种证据都表明，暗杀廖仲恺的主犯是朱卓文。8 月25 日，特别委员会下令逮捕朱卓文。然而，朱卓文已经得到消息，逃出了广州。其实，这场谋杀的元凶，则是胡汉民的堂弟胡毅生。胡毅生虽是同盟会的老会员，却组织领导了“革命纪念会”和“文华堂”两个组织，公开反对孙中山的三大政策，还以“反共产”为口号到处拉人入伙，见人就说：“你反共产吗？如反共产请加入来！”这一伙人暗中策划打倒廖仲恺、刺杀廖仲恺。此外，他们还有煽动军人反叛的嫌疑。为此特别委员会决定拘捕胡毅生。可是胡毅生也逃走了。

尽管如此，国民党右派仍然成了众矢之的，右派领袖胡汉民又是胡毅生的堂兄，更加难逃指责。汪精卫派兵以追捕胡毅生为理由，搜查了胡汉民的住宅，一时间外界议论纷纷，认为汪精卫将把胡汉民逮捕法办。胡汉民此时已完全被排斥在国民党中央领导层之外。最后，蒋介石以“保护”为名，把胡汉民接到黄埔军校，实际上是控制胡汉民的行动。