1936年12月12日，爆发了震惊中外的“西安事变”。在事变前，钱大钧跟随蒋介石到达西安。蒋介石曾命钱大钧接触张学良，想借二人曾共事于“鄂、豫、皖剿总”(张学良时任副总司令，钱大钧任总参谋长)、“武昌行营”(张学良时任主任，钱大钧任参谋长)之交谊，分化东北军与西北军高层的关系。西安事变爆发当天，钱大钧正在华清池下榻。他“酣睡中被（蒋）孝先之随从唤醒”，发现“侧面已有服灰布大衣黑皮领者，向委座住室又射又行”。钱大钧闻声慌忙从华清池后面急奔而出，正走在华清池畔，一颗流弹击中了他，“弹从肋骨间入，而由左肩出”，“流血颇多”。只得坐在地上不断地呼喊停止打枪，后被东北军将领送到医院治疗。而宋美龄、宋子文、端纳等赴西安探望蒋介石时，还曾专程去医院探视钱大钧。不过西安事变后，蒋介石回到南京，并不因为钱大钧被东北军枪弹射伤而立即“重用”，而是下令对钱大钧严加调查。这是因为钱大钧曾在事变发生前夕，恰巧把停放在临潼车站、作为蒋介石行动专用的一列法国造游览列车调开，而钱大钧又和张学良交往甚密，因此蒋介石怀疑钱大钧之所以这么干，是为了在东北军前来捉他时，不让他有机会乘火车逃跑。钱大钧经过再三解释，好不容易才得到了蒋介石的原谅。