1923年5月5日，即民國十二年公曆五月五日
次日凌晨，當列車行至距離臨城站3里的沙溝山時，突然被孫美瑤率領的“山東建國自治軍”1000餘人所阻截，劫走外國旅客39人，中國旅客71人。
除英人納恩滿當場被打死外，其餘全部被押往峰縣的抱犢崮山麓巢雲觀圈禁起來。
此次土匪綁票的目的在於，迫使官軍停止圍剿匪巢和將他們收編為國軍。事件發生的當天，日本驅逐艦4艘開到天津港，水兵們登岸遊行，抗議人員被劫。北京政府十分恐慌，立即下令懲罰出事地點的沿路軍政人員，並命令山東督軍田中玉加緊追剿。孫美瑤則傳言，如田中玉等膽敢追剿，便立即殺掉被擄去的外國人質。
5月7日至8日，英、美、法、意、比五國公使連續向北京政府提出最嚴厲的抗議。外國駐京使團議決：
（1）列國共同質問臨城事件責任；
（2）限日放回被綁架人員；
（3）保證今後津浦路安全，至必要時，外國聯軍得採取應急手段。同日，上海美僑電請美國總統迅速營救被擄僑民，在北京的美國駐軍要求採取直接行動，美國國防部長也向國務卿建議出兵中國。
日本雖無僑民被擄，但日本報紙也鼓吹組織國際聯軍共管中國鐵路。5月9日，5國公使限北京政府於3日之內救出全體被俘外僑，否則，將每隔24小時加賠錢款若干。
由於外國公使堅決主張派人與孫美瑤講和，北京政府便把一切政務擱在一邊，集中全力辦理營救外僑之事。
為保證被擄外僑的安全，北京政府下令停止進剿，改剿為撫，派人與孫美瑤談判。談判由被劫到抱犢崮山上去的袁世凱女婿楊琪山作牽線人，北京政府特請總統府美籍顧問安迪生為調解人。
又電召與孫美瑤的自治軍有關係的陳孝全、郭泰勝前來作中介人。經安迪生等人多次上山接洽，從5月15日起，山東督軍田中玉、省長熊炳琦、交通總長吳毓麟等與孫美瑤的自衛軍代表周大松等，在棗莊中興煤礦公司開始談判。
參看“6月12日臨城火車大劫案人質獲釋(1923年)”。
