1925年秋，孙殿英率部抵达山东济宁后，孙与张宗昌会面后，深得张的赏识，遂被张宗昌收编为第三十五师，他任师长。1926年春，孙殿英率部在河北沧县一带参加了张宗昌与李景林联合向国民军反攻的战斗，孙殿英袭击了国民三军所属徐永昌部，因在津浦线桑园一带袭击国民三军有功，受到张的嘉奖，成为直鲁联军一名悍将。为张宗昌立下了第一次战功。事后，张宗昌将孙部改编为直鲁联军第五师，仍为师长，下辖两下旅共五六千人。不久又扩编为第十四军，孙殿英任军长。
1927年春，孙殿英在直隶军务帮办徐源泉的指挥下，在南京附近参加了孙传芳对北伐军的战争。不久，又调往直隶大名，兼任大名镇守使。这年秋天，孙殿英又被张宗昌派往豫北，与冯玉祥部交战，年底，攻占汤阴、卫辉、淇县。但不久，奉军与直鲁联军被国民革命军打败，孙殿英被国民革命军第二集团军冯玉祥部第三路军孙连仲击败，孙殿英率残部退往天津，后又退往蓟县、遵化、马兰峪一带。这时，何成浚奉蒋介石之命策动孙殿英投降。孙殿英接受改编，被蒋介石任命为第六军团第十二军军长。
1928年6月，孙殿英率部驻防在蓟县的马伸桥，此地离满清的东陵仅一山之隔。而当孙殿英得知此处紧邻慈禧太后的东陵的时候，当即贼心大作，但必竟是清皇室寝陵，孙殿英一时有所顾忌，此时，一个幕僚先生之乎者也地进言道：“清陵完璧，恐满廷将有复辟之事，汉室危矣。将军急图之。昔洪门诸公，韬晦三百年，聚中原豪杰，发天下之兵，始有武昌首义也；将军兵少，不能直捣清京，斩草除根。若能革此间清国凶灵性命，亦不失义举。其间有珍宝无算，将军何不取之作饷，募集天下悍勇之士，将来成就大业，亦未可知”，孙殿英闻听，于是下了决心。
当时由于清皇陵周边已经有不少盗墓贼在不断地挖掘这片黄家陵墓，但都是些小毛贼，因而也只能做些小偷小摸的事。其中有个叫作马福田的盗墓贼，他带领几个人前去盗墓，此事被孙殿英获知，他当即以剿匪为名，调动谭温江的一个团人马将东陵三十里内划入禁区，张贴布告说此地要进行军事演习，乡民不得入内，之后命令工兵挖掘东陵。用了七天七夜的时间，把慈禧太后的东陵和乾隆皇帝的裕陵都给炸开。
清代的皇陵共有五处，三处在辽宁省，两处在河北省。东陵位于河北省遵化县的马兰峪，北倚昌瑞山，南靠金星山，东邻倒仰山，西傍黄花山。这里群山环抱，风景秀丽，系顺治皇帝亲选的陵地。另一处则是西陵，位于河北省易县，与东陵相对。东陵南北长约125公里，东西宽约20公里，占地面积约2500平方公里。这里有顺治的孝陵、康熙的景陵、乾隆的裕陵、咸丰的定陵、同治的惠陵五座帝陵，孝庄文皇后的昭西陵、孝忠章皇后的孝东陵、孝贞显皇后的普祥峪定东陵、孝钦显皇后，即慈禧，的普陀峪定东陵等皇后陵，此处还葬有136位妃嫔，其中有身体能够发出异香的维吾尔族女子香妃、三位阿哥、两位公主。东陵共葬有161人。清东陵曾经是一块与世隔绝、神圣不可侵犯的皇家禁地。自顺治皇帝开始，先后有5位皇帝葬在这片宛若虎踞龙盘、充满王气之地。东陵的中心是昌瑞山主峰下顺治的孝陵，其他各陵均以孝陵为中心依次排列两边，昭西陵、惠陵、惠妃园寝和公主陵单成体系。诸陵中以乾隆的裕陵和慈禧的普陀峪定东陵规模较大，裕陵始建于乾隆八年，公元1743年，历时30年方告完工，耗费白银达180万两。1909年11月，慈禧太后被正式下葬于清东陵，这是她生前亲自选址和修建的万年吉地，菩陀峪定东陵。慈禧太后下葬后，清帝国风雨飘摇，而慈禧随葬品有极其丰厚，因而就连看守太监都在监守自盗。但东陵，耗时三十五年、耗资巨大，其地宫构造极为复杂，自身的防盗措施也十分严密，绝对可以称得上是固若金汤，因而一般盗墓贼是无法进入主墓室的。东陵在清代整个皇家陵墓中工艺水平是最高的，文物价值也是最丰厚的，其中就有传说的翡翠白菜和夜明珠。
另外，据清代内务府记载，其内有各种朝珠、手镯、手串、洋表、鼻烟壶、头饰、帽花、板指、溜子等等，种类和数量极其繁多。而慈禧的心腹太监李莲英的亲侄子李成武曾经写过一本《爱月轩笔记》，由于李莲英从头到尾参与了慈禧的下葬过程，因而对墓葬情况十分了解，这本书的记载也就更为详细可信。其内记载道：“太后未入棺时，先在棺底铺金花丝褥一层，褥上又铺珠一层，珠上又覆绣佛串珠之薄褥一。头前置翠荷叶，脚下置一碧玺莲花。放后，始将太后抬入。后之两足登莲花上，头顶荷叶。身着金丝串珠彩绣礼服，外罩绣花串珠挂，又用串珠九练围后身而绕之，并以蚌佛18尊置于后之臂上。以上所置之宝系私人孝敬，不列公账者。众人置后，方将陀罗金被盖后身。后头戴珠冠，其傍又置金佛、翠佛、玉佛等108尊。后足左右各置西瓜一枚，甜瓜二枚，桃、李、杏、枣等宝物共大小200件。身后左旁置玉藕一只，上有荷叶、荷花等；身之右旁置珊瑚树一枝。其空处，则遍洒珠石等物，填满后，上盖网珠被一个。正欲上子盖时，大公主来。复将珠网被掀开，于盒中取出玉制八骏马一份，十八玉罗汉一份，置于后之手旁，方上子盖，至此殓礼已毕。”
慈禧太后入棺之前，先在棺材底层铺了三层褥子，第一层是金丝镶珠宝的棉褥，第二层是绣满荷花的丝褥，第三层是绣佛串珠的薄褥；慈禧死后身穿多层寿衣，寿衣上缀满了各种珍珠和宝石，慈禧头上是一顶珠冠，嘴里含着一颗夜明珠，身上盖着一件织经的陀罗尼经被，这个被子是用真金捻丝织出各种佛像和经文的，仅棺内慈禧的铺盖和衣服上的珍珠就达到23540颗，各种翡翠、白玉、祖母绿共计1740块。在慈禧的头上有一个翡翠荷叶，脚下放着一个玉石大莲花，头顶荷叶、脚踩莲花，寓意着步步生莲。在慈禧太后的周围又放置了许多稀世珍宝，其中有用金、玉、翠、红宝石雕琢、镶嵌而成的一百零八罗汉，有玉石翡翠雕刻的黑色荸荠，有纯白玉雕刻的玉藕，还有用各种翡翠和宝石雕琢而成的瓜果梨桃，共计200多件，其中就有一个翡翠大西瓜和两颗翡翠白菜。这个翡翠白菜与真白菜极其相似，也是绿色的菜叶和白色的菜心，在菜心上还有一个碧绿的蝈蝈，菜叶上还有两只黄色马蜂，整个做工极其精美逼真，因为这颗翡翠白菜是用一块大翡翠雕刻而成，且菜心、菜叶、蝈蝈、马蜂的颜色都是天然颜色，因而单此一件就价值连城。而慈禧太后嘴里的那颗夜明珠更是一个绝世珍宝，这个夜明珠可以分为两瓣，合拢起来后就是一个球，分开时两瓣透明无光，合拢时则发出绿色寒光，在夜间百米之内可见。棺内还有一位格格进献的八匹玉骏马和十八尊玉罗汉，棺木内为了填补空隙，还加入了容积达4升的珍珠和2000多颗宝石，最后用一件网珠被覆盖，这件网珠被上的珍珠是6000颗。
清帝退位之后，民国政府与清皇室之间签订了一个《优待清室八条》，其中就有这样的一个规定，“大清皇帝皇帝辞位后，其宗庙、陵寝永远奉祀，由中华民国酌设卫兵，妥植保护。大清皇帝辞位后，岁用四百万两，俟改入新币后，改为四百万元，此款由中华民国拨付。”因而，依照此条款，清东陵的各种保护机构均保持了下来，各陵寝的祭祀活动一切照旧，守陵人员的俸禄和祭祀费用全部由四百万两中列支，但民国政府实际上并没有完全兑现承诺，最初的几年也曾拨付，但却从来没有足额拨付，后来就分文不给了，而当没有了俸禄，守陵人员就开始盗用陵墓的东西，然后变卖。且直系和奉系常年在此混战，陵墓周围混乱不堪。而更为甚者，两大军阀都在陵墓周围建立了伐木场，将陵墓四周数十万的古松翠柏砍伐殆尽。
清东陵的守护大臣是清室宗亲毓彭自己就在监守自盗，其伙同内务府郎中，命令守陵兵士盗卖了大量的金银器皿，连宫殿前陈设的铜鹿、铜鹤也都卖掉了，而到了后来，连殿宇都被拆毁了，变卖制作宫殿门窗的楠木。
起初，匪兵们并不知道地宫入口，于是孙殿英指挥工兵四处开挖，因而宝顶上、配殿外、明楼里都留下了他们挖掘的痕迹。其中稍懂清帝陵墓的人说，应该先找“哑巴院”，因为修建墓室入口是机密之事，因而所招募的工匠都是哑巴，以防止工人泄露工程的机密。如果能找到哑巴院就能找到入口了，一般来说，在哑巴院北面有一道琉璃影壁，影壁之下就是地道入口。但孙殿英挖了两天两夜仍然不见入口，不由地冒火，他把当地地保找来，地保是个40多岁的小地主，他也不知道入口在哪儿，于是告诉孙殿英，应该找当地的旗人，于是孙殿英立即派人找来五六个老旗人。但这些老人也不是修造之人，因而也不知道地宫入口，孙殿英以为他们是不肯说出秘密，开始还好言哄劝，渐渐失去耐心，一怒之下动用了刑具，结果一天之内就死了两个，但终于有一个老头在临死前说，离此地10多公里有个姜石匠，曾参加修筑陵墓，兴许还能记得进地宫的位置。孙殿英立即派人找来这个姜石匠，这姜石匠开始不肯说，后来孙殿英威胁说，如果他不答应，就枪毙了他的儿子，无奈，他告诉孙殿英，尽管慈禧陵墓工艺水平很高，但清东陵的陵寝结构都大同小异。琉璃影壁下正隐藏着地宫入口。如果从正面横向挖掘，会遇上一条被砖砌死的隧道；如果从宝顶上垂直往下开掘，则会增加多倍的距离；而如果从琉璃影壁下直接坠入，便能就近打通金刚墙，从最短途径进入地宫。
姜石匠说，慈禧生前虽然位高权重，但她毕竟不是皇帝，因而她的墓穴通道外并无哑巴院。她的入口在一个明楼之下，当找到一个古洞门后，过道尽头则是一道内部浇铸了铁筋的墙壁，这道墙被称为“金刚墙”，而地宫的入口就在这金刚墙下。孙殿英立即命令工兵开挖，但工兵很快就挖不动了，原来，地砖十分坚固，普通斧凿根本无济于事，孙殿英不由地恼火起来，他竟然下令用炸药炸——随着一声震耳欲聋的爆炸，入棺仅仅二十年的慈禧“重见天日”。
当墓室被炸开后，墓室内已经积满了深深的一层水，有些士兵在湿滑的台阶上行走不小心就掉进了水里淹死。孙殿英的盗匪们沿着石阶走下去，忽然看到一道高大的汉白玉石门，这门重达3吨，门上还有沉重的铜管扇，门后有顶门石。盗匪们又进不去了，本来打算用炸药炸开的，怕损坏陵内宝物，改用40名士兵用粗木桩硬撞的笨法子方得以进入，结果石门背后的顶门石断裂成两半。当终于砸开这道汉白玉石门之后，盗匪们才发现，他们原本不用这么费劲的，其实这门只要一边用细铁圈套住门后的顶门石，同时再用木棍顶开石门就行了，其后的石门盗匪们就再也没有用蛮力。所以，慈禧墓的第二道石门和第三道石门至今保存完好。
当打开慈禧棺后，除了大量的珍宝外，孙殿英见慈禧尸体竟然一点都没有腐化，慈禧仍然面容安详，面红齿白，大为惊讶。当时参加盗墓的连长后来回忆道：“彼奉令掘西太后陵，当时将棺盖揭开，见霞光满棺，兵士每人执一大电筒，光为之夺，众皆骇异。俯视棺中，西太后面貌如生，手指长白毛寸余。有兵士大呼，速以枪杆横置棺上，防僵尸起而伤人。但亦无他异，霞光均由棺内所藏珠宝中出。”其后，慈禧尸体被拖了出来，身上的财宝被劫掠一空后丢在一边。
当见到如此众多的稀世珍宝后，士兵们一时兴奋异常，纷纷上前抢夺，谭温江大怒，拔枪射击，当场打死多人。
而在财宝被洗劫一空之后，这些兵匪们又对慈禧的尸体发生了兴趣，尤其是她的尸体保存如此完好，当时，在进入墓室的匪徒中，有一个是匪徒是仵工出身，也就是做收拾尸体的事，他曾经就经常奸污年轻女性的尸体，此时就有其他兵匪怂恿他去奸尸。但慈禧尸体见风后开始变形，面容萎缩，这个匪徒顿时兴意阑珊，慈禧尸体也就未遭玷污。
就在谭温江率部挖掘慈禧陵地宫的时候，第七旅旅长韩大保也打着军事演习的幌子，挖掘乾隆陵墓。而乾隆的墓就更复杂些，它有四道石门，9个券堂，整个结构组成一个“主”字形，其意显然，乾隆在地宫中仍然是主子。乾隆墓进深54米，落空面积达300多平方米，相当于一座地下宫殿。但无论怎样复杂坚固，也无奈现代炸药工兵，乾隆陵墓最终也被打开。裕陵内葬有乾隆和孝贤纯皇后、哲敏皇贵妃等6人。乾隆墓与慈禧墓内也有所不同，当年乾隆沉重的棺椁安置到地宫石床上后，为确定风水线，校准龙脉最旺的方位，在棺的四角放了四块很沉的龙山石。孙殿英匪众在顺利打开前面几道门后，最后一道真的成了拦路虎，怎么也打不开，再次用多人抬木撞也无济于事。最后孙殿英只好命人再次使用炸药。石门被炸开后，士兵惊讶地发现了一个天大的奇事：其它五个棺椁都在石床上，独乾隆的棺木竟然自己“飘”了下来，然后将石门死死在顶住，以致匪徒们无法将门打开，后来还是用蛮力才算再次打开石门。
乾隆墓中同样有无数宝物。与慈禧太后陵不同的是，乾隆墓中的书画更多。棺中的尸骨也被拽了出来，抛在泥水地上。后来孙殿英回忆说：“乾隆权墓堂皇极了，棺材内乾隆尸体已化，只留下头发辫子。陪葬宝物不少，其中最宝贵的是颈上的一串朝珠，一百零八颗中最大的两颗是朱红色，和一柄九龙宝剑，剑鞘面上嵌了九条龙，剑柄上嵌满了宝珠……”乾隆墓中的尸骨后来被孙殿英匪众聚在一起，然后以柴火焚烧。
在盗完这两个陵墓，得到无数珍宝后，孙殿英等人的贪婪之心无可遏制，还想要继续盗顺治墓和康熙墓。但当提及顺治墓时，就有一个幕僚反对说：“顺治爷后来当和尚去了，陵墓中肯定没有什么值钱的东西。”这样一说，孙殿英就没有再动顺治墓。而盗匪们却又忍不住涌向康熙墓，然而，他们刚开挖，地下便有大水涌出。盗匪们就有些心生惧怕，没有再继续挖下去。
慈禧、乾隆两墓被打开后，孙殿英都亲自进墓点视宝物，得珍珠、翡翠、玉石、象牙、雕刻、字画、书签、宝剑等无数，共计装了四五十箱，加封盖章。盗墓之前，孙殿英先致函遵化县知事，以筹粮为由，雇了骡马车30辆，当慈禧、乾隆两墓中的珍宝都被一扫而空后，孙殿英就用这30辆骡马车将财宝运进他的大营。
慈禧地宫宝物的价值到底值多少？《爱月轩笔记》有详细说明：金丝绵褥制价为8.4万两白银；绣佛串珠薄褥制价2.2万两；翡翠荷叶估值85万两；陀罗经被铺珠820颗，估值16万两；后身串珠袍褂估价120万两；身旁金佛每尊重8两，玉佛每尊重6两，翡翠佛每尊重6两，红宝石佛每尊重3两5钱，各27尊，共108尊，约值62万两；翡翠西瓜2枚，约值220万两，翡翠甜瓜4枚，约值60万两；玉藕约值100万两；红珊瑚树约值53万两；价值最高的是慈禧头上戴的那顶珠冠，上面一颗4两重的大珠系外国人进贡，价值1000万两，总价约1005万两。另外，慈禧身上填有大珠约500粒，小珠约6000粒，估值22.8万两。
东陵盗墓发生后不久，8月13日，国民党《中央日报》在第一版以较长篇幅报道《匪军掘盗东陵的惨状》，轰动全国，东陵盗宝案成为举国关注的焦点。