政治上既如此宣言，国民党的谈判方针自然难免会发生改变。11月初，陈立夫等人受蒋旨意四处找潘汉年谈判。10日，双方终于取得联络，确定在上海沧州饭店举行正式商谈。
据潘汉年报告说，谈判时，陈立夫提出了三点意见，第一，对立的政权与军队必须取消；第二，目前可保留3000人之军队，师长以上领袖一律解职出洋，半年后召回按才录用，党内与政府干部亦可按才适当分配南京政府各机关服务；第三，军队能如此解决，则你们所提政治上各点都好办。
潘汉年听后当即提出异议，称：这怕是蒋先生站在剿共立场的收编条件吧，不能说是抗日合作的谈判条件。鉴于双方立场相差太远，潘汉年不再与之谈整个解决之条件，转而提出：能否先谈停战问题？
对此陈立夫断然否定，称：这绝无可能，因“能否停战，蒋先生意思要看你们对军事问题能否接受来决定，而军事问题双方谈了必须负责，因此必须双方军事直接负责人面谈。蒋答应如周恩来出来，他可以和周面谈，或者那时蒋先生所提条件不致太苛刻，也难说。”
11月11日，潘汉年将陈立夫的建议电告中共中央。对此，毛泽东不能不表示说：若照目前彼方所提，周恩来去谈也无益，因为即使周恩来出去，这种条件也“无法接受”。 中共中央这时已经看出蒋介石的用心，明白在这种条件下要想谈出结果也是枉然。
何况共产国际这时也有电报指示中共中央，要求它务必要在国民党实际停止进攻的前提下才能进行两党间的谈判，谈判的结果必须能够“保存我们的绝对领导，组织系统和军官成分，并且绝不允许国民党干涉红军内部任何事情”。
因此，在11月下旬中共中央接连两电潘汉年，明确表示：“红军在彼方忠实的与明确的承认其参加抗日救亡之前提下可以改换抗日番号，划定抗日防地，服从抗日指挥。必须两党平等的签订抗日救亡之政治军事协定，红军不能减少一兵一卒，而且须要扩充之。”
因只要蒋介石尚有“剿灭”红军之可能，彼必步步进逼，要价日增，实无谈判之可能。故中共中央决定，先从各方面造成停止进攻红军的运动，酝酿一处，发动一处，到处响应，“以此迫蒋停止剿共，此是抗日统一战线的中心关键。”
这个时候，经过精心部署和有东北军王以哲部的配合，红军已于11月21日在甘北城堡找到了一个机会，给了国民党中央军一次沉重的打击，一举歼灭了胡宗南丁德隆师的一个多旅，该师死伤被俘总数超过了1200人。这一仗不仅使蒋“进剿”的锐气大为受挫，而且也极大地影响了张学良对蒋介石坚持“进剿”的观感。
此役后，蒋明令中央军和东北军都暂停“进剿”，延缓数日，以便休整部队并重新部署。蒋介石这时正推动绥远抗战，自11月15日绥远战争打响，到25日傅作义部队取得百灵庙大捷，全国抗日情绪正在高扬之中。在这种情况下，毗邻绥远的甘北“剿共”战争稍有差池，不仅会影响到绥远抗战，而且难免动摇整个华北的军事部署。
因此，蒋介石不得不军事政治双管齐下，力谋迅速解决共产党问题。恰好这时日本关东军有出兵干涉绥远战争的迹象，而阎锡山等又极力反对进一步扩大战事，蒋亦乘势转过头来解决共产党问题。
蒋介石于12月初率领众多军政要员亲赴西安，摆出一副全力部署和动员“剿共”战争，必欲争取“最后五分钟”军事胜利的架势。另一方面，他也暗中派陈立夫再度约见潘汉年，告之可以改变过去保留红军3000人，其余全部收编或遣散的条件，说明红军大部目前可以不交南京编遣，仍实行改编，人数可以保留至3万人左右。
不难看出，蒋介石这时兴师动众地拉开“剿共”战争架势的目的，也未必真的就是想要一战解决问题。其内心的真正目的，怕只是想要尽快了结共产党问题而已。或者将红军赶往黄河以北，驱逐到外蒙古边界上去；或者诱而降之，再徐图分化瓦解。
蒋介石想要尽快了结共产党问题，共产党同样也希望与国民党达成妥协，然而，双方这时却找不到任何可供直接接触的有效途径。几万红军集中甘北，粮食被服极端困难，宁夏战役失利后，中共中央无法再指望与国民党谈判成功，因此决心跳出陕甘国民党军的包围圈，来一次新的长征。
而毗邻省份绥远爆发的抗战，却使不愿看到红军这样离开陕甘的张学良心生想法，因此他一面极力向南京政府要求调东北军前往绥远抗日，一面电告中共中央，称：从各方面看，一二月内定有变动，红军只要能设法牵延一二月，则西北之联军可成矣。张学良这里所说的“西北之联军”，理应是指几个月前中共中央与张学良密商的那个计划中的西北抗日联军。
西安事变的爆发，使蒋介石计划中的大规模“剿共”计划和把红军赶往外蒙古边界的设想，一时间再无实行的可能。而东北军、十七路军和红军的公开结盟，更使蒋妄图发动一场军事“剿共”战争，迅速以强力解决共产党问题成为泡影。国共两党最高层的谈判在一种完全出乎意料的情况下发生了。
中共中央对西安事变的政策经历了一个变化的过程。12日得到张学良和王以哲的通报后，中共中央在当晚做出决定，做出了组织抗日联军、争取蒋介石全部军队等方面的决定。到13日召开政治局扩大会时，毛泽东进一步提出：应考虑以西安为中心来领导全国，控制南京，因此，“在我们的观点，把蒋除掉，无论在哪方面都有好处。”
当然，考虑到共产国际反复强调过的不应把抗日与反蒋相提并论，以及必须以南京为谈判主要对手的观点，会议最终把自己的方针归结为“又要反蒋又不反蒋”和“又要政府又不要政府”，实际上推动“要求罢免蒋介石，交人民公审”的做法。
然而，一方面南京政府几乎马上就采取了十分强硬的立场，“夺张学良本兼各职”，并兴后讨伐；另一方面，尽管中共中央明确要求莫斯科“在世界舆论上援助我们”，随后收听到的来自莫斯科的消息却公开指责了张学良，这些都使得中共中央不能不谨慎行事，停止宣传蒋介石罪恶和要求审判蒋介石的做法，转而公开做出第三者的姿态，呼吁并着力于事变的和平解决。
17日，周恩来到达西安后，更进一步了解到蒋介石的态度已有松动，中共中央对蒋的策略自然也就发生改变了。宋子文于20日飞抵西安。周恩来根据毛泽东的电报，马上提出要与宋子文见面。22日，宋子文即说服宋美龄同意他次日与周恩来等进行会谈。
而后的情况大大出乎中共中央的意料之外。据宋子文告诉张学良、杨虎城和周恩来说，经过宋子文、宋美龄的种种劝说之后，蒋介石已经表示可以在政治上做出某种让步，如同意改组国民党，同意联俄联共等。
而西安方面，即张学良、杨虎城和周恩来三人的条件则是：1、停战、撤兵至潼关外；2、改组南京政府，排除亲日派，加入抗日分子；3、释放政治犯，保障民主权利；4、停止剿共，联合红军抗日，共产党公开活动；5、召开各党各派各界各军救国会议；6、与同情抗日国家合作。
而24日据张学良转告说，蒋对此六项条件已有正式答复，基本同意了该六项条件。在这次谈判过程中，虽然没有直接讨论到改编红军的人数等问题，但确定了红军改编的意向和大致时间，从而正式承认了和平改编的原则。潘汉年与陈立夫几次谈判不能解决的停战问题，最终得到了解决。
12月25日，蒋介石在张学良陪同下返回洛阳，然后转赴南京。西安事变由此得到和平解决，而无论蒋介石意愿如何，其“剿共”战争也因之而被迫结束了。蒋介石获得自由后，马上开始着手分化西北三位一体的工作，除扣押张学良，不使其返回东北军以外，其最重要的一个步骤就是积极谋求中共在南京政府处置东北军和十七路军时保持中立的态度。
为此，蒋一回到南京，就决定了对共产党的两手策略，即“应予共党以出路，而以相当条件收容之。但须令其严守范围”。 虽然，中共中央于西安事变后一度力图继续保持西北三位一体的军事政治格局。但是，考虑到中央军大军压境，东北军群龙无首，十七路军内部分化，周恩来等明确认为目前不宜与南京对抗。
经反复讨论，中共中央最终决定采取劝告西安方面接受南京统一方针的政策，因而在事实上放弃了坚持三位一体的态度。此举不可避免地在东北军和十七路军军官中引起了强烈的反感。
由于中共态度明显改变，蒋之西安行营主任顾祝同又发出最后通牒，东北军高级将领态度分化，终于激起了西安方面内部兵变。东北军少壮派军官于2月2日枪杀赞同中共主张的六十七军军长王以哲等，致使东北军内部严重分裂。西北三位一体至此全面瓦解，蒋之西北善后工作最终达成了预期的目的。