按理说，陈铭枢是一直拥护蒋介石的，而且对召开四中全会结束宁粤对峙是有功的。但是最后还是同蒋介石决裂了。
1931年12月，在粤方的坚决要求下，蒋介石不得不第二次下野。但是蒋介石在下野前就有卷土重来的打算，他设下重重陷阱，使后来者难于为继。就在辞职当天，他主持行政院国务会议，决议改组江苏、浙江、江西、甘肃四省省政府，以他的亲信顾祝同任江苏省政府主席，鲁涤平任浙江省政府主席，熊式辉任江西省政府主席，而以邵力子任甘肃省政府主席。另外，行政院各部部长及重要司长，莫不纷纷辞职，无论批准与否，不管是否有人接收，都先一走了事。尤其是财政部长宋子文，带领财政部科长以上人员来了个总辞职，并把财政部档案也带走了。1931年12月15日，国民党中央政治会议决议准予蒋介石辞去国民政府主席兼行政院长职，以林森代理国府主席，以陈铭枢代理行政院长。12月28日，国民党四届一中全会正式选任林森为国民政府主席，选任孙科为行政院长，陈铭枢被特任为行政院副院长兼交通部长。
陈铭枢之所以能在孙科内阁担任要职，从蒋介石来说，是因为陈铭枢长期拥护他，被他视为“心腹”。让陈铭枢代表宁方在新政府中充当要角，可以牵制孙科内阁，并为蒋介石复出做准备。从孙科来说，是因为他不得不极力拉拢陈铭枢，因为孙科虽然代表粤方组阁，但并没有完全获得粤方尤其是广东将领陈济棠的军事支持，而陈铭枢拥有驻防京沪的十九路军，能为他提供军事保障。
孙科内阁建立后，面临着巨大的困难。每月的财政、税收不过600万元，但军费一项每月需要1800万，不敷甚巨。而蒋介石下野后，上海的金融、银行界根本就不与政府合作，政府根本借不到钱。各院部、军政机关到行政院要钱的人排着长长的队，就是拿不到钱。外交也陷入困境，日军不仅侵占东北，还在天津、上海等地挑衅。是战是和，毫无进展。
孙科内阁陷入困境，胡汉民、蒋介石、汪精卫却袖手旁观，作为行政院副院长的陈铭枢，“大感愤慨”。1932年1月11日，他在中央党部纪念周上说：“万一仨领袖不来，或迟迟其来，重心不立，政府不固，我们也不能等死。大家要一起振作起来，去求我们的生路。”为此，陈铭枢联合蒋介石的死对头冯玉祥、李宗仁、李济深等人，帮助孙科组织中政会特务委员会，负责“处理国难期内一切政务”。他还在财政上极力支持孙科，主张停付公债本息；在外交上支持陈友仁，主张对日绝交。1月14日，蒋介石得知孙科内阁“主张对日绝交与停付公债本息，而陈铭枢主张尤烈”时，大为恼怒。他没有想到的是，陈铭枢不仅没有牵制孙科内阁，反而大力支持孙科。于是决定亲自出山。
1月17日，蒋介石与汪精卫在杭州秘密会晤，达成合作协议，即蒋介石支持汪精卫主政，汪则支持蒋介石重掌军权。1月22日，蒋介石重返南京，陈铭枢到中央军校去见他。蒋介石装模作样地对陈铭枢说：“陈长官，我是在野之身，只有听你的了，你怎样处置我呢？”言下之意就是“我现在就要上台了，你能把我怎样”。陈铭枢立即听出了他的话中之话，急忙回答说：“你还是中央三常委之一，我仍是听你指挥的。”蒋介石于是板起脸说：“国家大事，要彻底的细思，断不是你们这些粗疏贪躁者所能办得了的。”说完便一声不吭。陈铭枢只好告退。
1月24日，蒋介石、汪精卫在励志社主持谈话，否定了孙科内阁的对日绝交方针，取消中政会特委会，迫使孙科、陈友仁相继辞职。作为孙科内阁的重要成员，陈铭枢的地位变得非常尴尬。他后来回忆说：“在那几天，中央党部和政府（行政院）的各项会议，我虽然照常出席”，但“要不是有十九路军三万余将士掌握在我的手中，我随时都会步邓演达的后尘，被蒋介石杀掉。我之所以能够保住一条命，还由于淞沪抗战打乱了蒋介石重新上台的内外政策部署。”
1931年11月十九路军进驻上海时，上海人民的抗日救国运动已是十分高涨。日本借口上海的反日运动，在上海不断制造事端，进行挑衅，日本海军陆战队更是伺机蠢动，蓄意扩大事态。面对日军的挑衅，京沪卫戍司令长官陈铭枢指示十九路军总指挥蒋光鼐、军长蔡廷锴，上海卫戍司令戴戟说：“如日军向我防地进攻，就原地消灭它。”十九路军召开军事会议，对部队进行严密部署。
但是蒋介石认为中日军事实力差距太大，国内又不统一，若与日开战，则“沿海各地及长江流域，在三日内将全被敌人所侵占”，因而极力强调上海守军“力避冲突”。这就与陈铭枢及十九路军将领形成尖锐矛盾。就在此时，日军发动了一?二八事变，十九路军奋起抵抗，淞沪抗战就在蒋介石极不情愿的情况下开始了。
2月13日，蒋介石召开军事会议，他对何应钦、陈铭枢等人说：“十九路军已经保持了十余日的胜利，能够趁此收手，避免再战为好。”并命何应钦、陈铭枢致电蒋光鼐、蔡廷锴、戴戟说：“蒋介公之意，我军进攻无论如何牺牲，亦不能达到任何目的，在全盘计划未定以前，仍取攻势防御为要。”何应钦则更直接地对陈铭枢说：“不要打了，打了十几天也够了。”陈铭枢愤怒地回答说：“前方的将士要打，老百姓要打，我能叫他们不要打吗？”会后，陈铭枢致电蒋光鼐、蔡廷锴等人说，近来有人主张“避免再战，枢极不渭然。十九路军必须贯彻全军牺牲之决心，以完成民族命运所寄托之使命。”蒋介石见陈铭枢与十九路军不肯屈服，就秘密派人与日交涉，并命令中国海军不得参战。
2月20日，十九路军与第五军联合大败日军，取得庙行镇大捷。中外舆论哗然，中国人民更是狂喜不已，人民支持军队抗日的情绪，因此达到了空前高涨的地步。然而就在此时，蒋介石不仅不肯增援上海守军，还主张对日屈服让步。他对汪精卫、何应钦、李济深、陈铭枢说：“此次对日问题，国联方面尚未能积极，日阁议闻为战费不能决定大出援师。在这样的情势下，我方应该依照原定方针，一面交涉，一面抵抗。抵抗得有胜利，稍稍退后，即以交涉途径进行。现在我方不可不少示退让，以表示我确有和平的诚意。”蒋介石的主张当即遭到陈铭枢、李济深的反对，并要求蒋介石从江西抽调“剿共”的陈诚、卫立煌、谭道源部增援上海。然而，蒋介石却说：“部队尚未集中，增援部队至少要在十天之后才能到达，至于十九路军的撤退时间，由蒋光鼐、蔡廷锴诸兄查看，自行决定。”对于蒋介石不肯增援上海，陈铭枢非常气愤，他说：“蒋介石简直就是在耍流氓，开战已有二十余天，怎么能说部队还未集中呢？”由于日军不断增援上海，而蒋介石始终不肯再派兵增援，3月2日，十九路军和第五军被迫从上海撤退，淞沪抗战失败。
一?二八淞沪抗战，蒋介石坐视十九路军失败，使陈铭枢与十九路军再次认清了蒋介石的真实面目，进一步坚定了其反蒋的决心。而此时的蒋介石对陈铭枢与十九路军也是极为厌恨，因为十九路军的英勇抗战，不仅戳穿了蒋介石“对日抵抗，三日亡国”的谰言，而且还反证了蒋介石在九一八事变中执行不抵抗政策，是一个严重的失策。淞沪抗战，令蒋介石颜面尽失。因此，淞沪抗战一结束，蒋介石就开始寻机报复陈铭枢和十九路军。4月20日，蒋介石对蒋光鼐说：“希望你能转告陈铭枢，不要做陈炯明第二。”随后，蒋介石下令撤销京沪卫戍司令长官公署，免去陈铭枢京沪卫戍司令长官职，并逼迫陈铭枢出国考察。5月底，蒋介石下令将十九路军分别调往各地，企图将十九路军分而治之，遭到十九路军全军将士的坚决反对。蒋又改令十九路军调往福建“剿共”，借以实现他使十九路军与红军两败俱伤的阴谋。蒋介石的报复行动，使陈铭枢与十九路军加快了反蒋步伐。
由此可见，陈铭枢与十九路军后来在福建举兵反蒋，除了受****和进步人士的影响外，也有其自身的重要原因。自1931年到淞沪抗战，陈铭枢与十九路军在政治上与蒋介石渐渐产生了严重的分歧，并基本上完成了由拥蒋到反蒋的思想转变。而蒋介石睚眦必报的性格，更坚定了陈铭枢与十九路军反蒋的决心。
在陈铭枢出洋前，邓世增请蒋介石出面挽留，蒋介石仅答以“应尊重其自由，不必强勉”。陈铭枢回国前，通过汪精卫试探蒋介石的口风。蒋在答复汪的询问时虽然表示没有成见，但又反问现在是否为陈氏回国的最好时机？他有没有急着回国的必要？明显是不想陈氏回国。所以陈铭枢回国时已抱定决心与蒋介石决裂。
与陈铭枢不同，蒋光鼐、蔡廷锴入闽后虽然也有一定的思想转变，但远不如陈铭枢那样剧烈、决绝。蒋光鼐一向淡于政治，蔡廷锴则像“职业军人”，后者更有着较强的拥护“中央”心态。淞沪战后，蔡廷锴到广州，因站在“中央”的立场来讲话，曾引起广东各要人不满。据当时“打入”陈立夫集团的林植夫回忆，陈立夫曾要他暗中调查陈铭枢与蒋光鼐，但不必调查蔡廷锴，认为蔡“没有问题”。当然，这并不意味着蒋光鼐、蔡延锴本身就没有反蒋意识的增长。在“剿共”和抗日两个互相联系的问题上，十九路军和蒋介石的政见分歧越来越明显。“一·二八”抗战期间，十九路军多次公开表示不再参与内战，但蒋介石毫不理会，一再催逼其“进剿”苏区。1933年7-8月间，十九路军在闽北“剿共”严重受挫，蒋介石非但没有对之好言抚慰，增补军需及兵员，反而要追究责任，向全国通报。蔡廷锴先后提出增加军费及增派部队支援，蒋介石又没有满足，十九路军由此对“剿共”的前途、意义产生了动摇。
1933年5月，陈铭枢刚回国，就主张尽快起事，蒋光鼐、蔡延锴都认为“当前不应公开反蒋，只能维持现状，搞半独立来聚积力量”，“等待时机”。实际上，日本的步步紧逼除了造成国民党的统治危机，也有强化各界拥蒋及拥护中央的效应，蒋光鼐、蔡延锴正是考虑到十九路军的许多中上层还有较强烈的拥护中央心态，才对立即反蒋有顾虑。
陈铭枢、蒋光鼐、蔡延锴号称“三位一体”，但三人间的感情与关系还是有差别的。蒋光鼐始终忠诚和服从陈铭枢，蔡廷锴则对蒋光鼐始终保持尊重，即“蒋光鼐始终对陈忠谨，蔡固尊重蒋”，而陈铭枢、蔡延锴之间的关系则较疏。到1933年时，陈铭枢要影响蔡廷锴，几乎只有以蒋光鼐为桥梁。陈铭枢刚回国时，蒋光鼐对立即起事也是不赞同的。在陈铭枢最后一次赴粤归来后，蒋光鼐仍认为应“暂观时势”，但不到十天态度即大变，转而对蔡廷锴说他已答应陈铭枢，企图说服蔡廷锴。蔡廷锴在反蒋失败后曾对人说，当陈铭枢提出反蒋时，“蔡大不以为然，但蒋终以陈之意见为意见，向蔡说服”。
此时的蔡廷锴集福建绥靖公署主任、十九路军总指挥、军长于一身，军中多位师旅长又是他的罗定同乡，已成为“闽变”能否发动的关键。到1933年11月，尽管蒋光鼐已被陈铭枢说服，蔡廷锴又极尊重蒋光鼐，蔡延锴仍然不同意立即起事。11月18日，“福建事变”爆发前两天，各路反蒋人马齐集福州，万事俱备，蔡廷锴还是不松口。陈铭枢没有办法使蔡廷锴像蒋光鼐那样迅速服从自己，于是使出“政客威吓手段”，威胁蔡廷锴只有两条路可走：要么立即通电反蒋，要么把他们送到南京去立功。蔡廷锴为顾全“团体”，只好同意。用蔡延锴的话来说，“闽变”就是在陈铭枢“排除一切”、“一意蛮干”之下发动的。正因为这样，反蒋失败后，蔡廷锴一度“与跛陈不甚来往，而与小心馀则交好如故”。这里“跛陈”是对陈铭枢的代称，“小心馀”指蒋光鼐，可见蔡廷锴对陈铭枢逼迫自己反蒋一时还难以谅解。
就十九路军的整个转变过程来看，由于个人关系纽带的先天欠缺，虽然十九路军长期拥蒋，但双方结合的基础并不牢固。随着时局演化及国民党派系纷争的加剧，在内有陈铭枢急剧转变和催逼、外有反蒋势力乘机利用之下，十九路军最终走上了反蒋之路。
十九路军自“一·二八”战役后成分日趋复杂，中上级军官已有趾高气扬享受腐化倾向，久战之后，一旦有了一个地盘就想安逸，过去长期流动，一旦停止下来，成立家室的风气很普通。下级官兵认为打过日寇之后，不想再打自己同胞的观念很重。当时南京有蓝衣社（复兴社）组织，蔡廷锴为防止部队分化，想树立一个核心，特接受秘书长徐名鸿建议，秘密成立一个改造社，蔡兼总社长，徐名鸿任书记，各师成立一个分社，由各师长兼分社长，分社之下设支部，社员以选拔优秀的中下级军官，特别是在本军服役时间较长者，有一定知识的为对象。口号是对外主张团结抗日，对内防止腐化，发扬十九路军光荣历史。实质上，在一九三三年春成立该社的主要目的，是利用该社社员秘密防范蒋介石派人暗中渗入十九路军策动叛变，并防范蓝衣社渗入军队内部分化，作为上级将领的忠实耳目的一种小组织。是年夏，改造社在厦门市查获由南京用化名汇来一笔款，侦察结果是汇交十九路军去年送入南京中央军校军官训练班受训毕业回部人员的津贴费用，遂逮捕收款人黄汉光、周邵，毕业学员已多数加入蓝衣社组织，其主要任务是“拥护领袖，复兴中华民族”、“奉行要抗日必先剿共政策”、“谁敢违抗领袖，反对政府就要制裁”（杀害）等情。蔡廷锴得悉这个严重情况，下令各师改造社以黄埔军校及中央各军校毕业的军官，均作为嫌疑对象，进行调查研究。当时黄埔生在军中任团长以上的有范汉杰、张君嵩、吴康南、汤毅生、云昌材、廖子明、刘世炎、梁为焯等人，团长以下的军官二百余人，其中由军校训练班毕业回军后发展为蓝衣社组织的达百余人，蔡廷锴下令一律逮捕，将其中情节较重的数十人，加以秘密处决，以免后患。自把这次蓝衣社恐怖运动清洗后，军中的团结，军官的反蒋心理日益高涨，骄满腐败风气得到一定程度的纠正。是年秋，全军改造社进一步发展，蒋介石想迅即瓦解十九路军的阴谋诡计得到进一步证实。这一案的破获加强了蔡廷锴的反蒋决心。
至于改造社的上层分子对蒋介石的态度，绥署参谋长邓世增，十九路军参谋长黄强，这两个人，都是陈铭枢的老参谋长，对反蒋一向不大积极，生活很腐化。师长之中，沈光汉、区寿年、谭启秀三人思想保守，但都是蔡廷锴罗定同县人。蒋介石对此三人未曾直接搞收买工作。后来宋子文曾对谭启秀很拉拢。其中毛维寿是江西人，事前蔡廷锴曾据报此人和蒋介石拉上关系。远在一九三○年夏秋间，毛任六十一师第八旅长时，途经归德附近，蒋介石直接召见，送过他一笔钱。一九三一年十月间毛升六十一师师长不久，蒋介石通过南昌行营参谋长江西人熊式辉策动毛脱离十九路军建制，并送特支费一笔。何应钦并派云南人赵锦雯为六十一师参谋长，作为策划毛维寿亲蒋的拉线人。蔡发觉此事后，在“一·二八”战役前特令该师归建，蒋之阴谋未逞。来闽之后，蔡廷锴认为六十一师和自己关系较浅，非粤籍军官颇多，但毛是戴戟、蒋光鼐一手提拔起来的，总不至叛变团体，倒戈相向。因此未做人事调整，只暗中防范。结果在反蒋时，毛在退兵集中泉州时迫蔡廷锴离开部队，公然投敌。另一个师长是张炎，此人在“一·二八”抗日战役中作战勇敢，据说蒋介石的秘书长杨永泰曾想以其长女杨璇熙嫁他，杨和张炎都是广东高州人，所以张、杨之间拉上关系，为蒋介石所收买。一九三三年夏，蔡廷锴提拔张炎为四十九师师长，他觉得张炎之兄张世德和自己患难相随，一九三○年任旅长阵亡于中原大战，把张炎提拔起来，他不知感恩图报，也不至于会叛变，所以未加处理。结果在“闽变”时，张随毛维寿一道降蒋了。毛、张两人为蒋介石所收买，颠复十九路军阴谋得逞，除了说明蒋介石手段毒辣外，也说明了蔡廷锴组织的改造社，还不足以对抗蒋介石的颠复。
在一九三三年十一月间“闽变”开始后，十九路军全体脱离了国民党，陈铭枢另行联合第三党和神州国光社分子组织生产党时，即解散改造社，所有成员大都转入生产党，十九路军失败之后生产党即无形解体。
十九路军的内部情况复杂，其中蔡廷锴和陈铭枢的一些矛盾比较明显。陈铭枢是一九三三年一月在南京政府蒋介石、汪精卫等压迫下因无法立足而出国的，约在苏联及欧洲各地考察了半年，在七月间由巴黎来电准备回国。陈铭枢一九二○年在粤军充任营长时，蔡廷锴就在该营当排长，十三、四年来都是蔡的直接上级，彼此相依，陈铭枢主政治，蒋光鼐主运筹，蔡廷锴主督战。连年转战，才把十九路军这支部队发展壮大。但陈长时期以家长自居，把军队看作私人资本，领袖欲强，野心勃勃地不体念官兵牺牲奋斗的艰难，多疑善变，遇事投机，总想侥幸作孤注一掷，这些是非、成败、利害上蔡廷锴和他有重重矛盾，在私情上彼此也有隔阂，不如和蒋光鼐做到鱼水相依，甘苦共尝。在“闽变”酝酿过程中，如不是蒋光鼐从中调解就搞不起来。陈铭枢刚到香港，蔡廷锴亲往迎接，以示敬意，二人联袂到闽，陈铭枢居然以太上自居，办事专断，不按手续，不择手段，不顾蔡廷锴的威信，今日在某团体演讲，明日又到某军某师讲话，大有不谈革命，不谈抗日民族就不能自救，自身就不能保的神气。陈表示应迅速组织政府倒蒋，最好是联广东、广西一道合作，如广东不合作，即和广西合作，否则两广都不合作，也要单独干。蔡廷锴和蒋光鼐则主当前不应公开反蒋，只有维持现状，搞半独立来聚积力量，连络四方训练干部等待时机，有了充分准备再干。八月间，蒋光鼐应约赴粤，和陈济棠商量合作反蒋事，得不到要领回来，并接受了陈铭枢与各党各派联合组织民主政府，推李济深出来主持反蒋抗日大计。还劝说蔡廷锴答应这个主张，不计成败。蔡廷锴看到蒋光鼐既如此，明知军事、财政毫无办法，搞起来只有失败，也不好坚持反对的意见。
蒋、蔡随即回到漳州召各师师长开军事会议，征求他们的意见，但他们均无政治头脑，心里纵有不满，也不敢吐露半点，也不表示任何意见。蔡廷锴看到这种情景，深感处境甚苦，很想挂印逃官，但转念一旦离军，各师师长论资格论战功，互相伯仲，无人可以统帅，有些师长表示“你不****也不干”，经过长时间考虑乃打消此意。
陈铭枢经过此次来闽活动勉强取得一致意见后，即匆匆回香港，随又派陈公培来闽研究和红军如何联系问题。当时红军主力尚在延平外围，仍有进攻延平企图。这证实陈铭枢所谓半年来和共产党拉了关系之事，仍不能落实。因此为了部队生存蔡廷锴和蒋光鼐商妥，两人联名派人和红军直接联络，表明十九路军及福建省政府的政治度。此时蔡廷锴和陈铭枢的矛盾虽有蒋光鼐的调和，有些问题得到解态决，有些问题直至“闽变”失败前仍保持下来。
十九路军最先和红军三军团取得联系。
一九三三年九月上旬，红军的东方军由彭德怀统帅进军福建。当时延平城区归五十六师刘和鼎主力守备，补充师谭启秀部在水口、延平之间闽江南岸与红军对峙，在延平、尤溪之间，新二师卢兴邦部也加入战斗受到损失。在八月下旬红军一度进攻延平，并佯攻水口，刘、谭两部均有一些损失。六十一师梁世骥旅郑为楫团，在延平以南地区也一度被袭，六十师沈光汉部控制在永安、沙县间，全部取守势。七十八师新败之余，除留云应霖旅在沙县外，余部撤回莆田整补。十九路军当时除新改编的四十九师张炎部留在闽西南守备外，几乎全部动员来对付红军这次东征。整个福建蒋军主力七、八万人都动员，始将战线稳定下来。但防广兵单，捉襟见肘。在此情况下，蔡廷锴和蒋光鼐密商，采用秘密方式，请陈公培亲到延平前线与红军初步联络。陈公培北伐时代在第四军工作过，和共产党有过来往，而且是陈铭枢介绍来，一定靠得住，此时十九路军又派不出适当的人来，在军情紧急下商得陈公培同意，用绸子写了一封给红军的联络信，化装农民，将绸子信装进衣内，另搞好一份密码本交陈公培带在身边，蔡廷锴亲带陈到达水口，并打了一张放行条，告诉陈从延平西南进入苏区，令补充师第一旅旅长司徒非派人护送。九月中旬，陈公培果然和红军在延平西南六十里之王台联络上，带回彭德怀的回信。蔡廷锴在尤溪口指挥所接到之后，内心很喜欢，彭的回信内容大意：十九路军响应共产党一九三三年一月宣言和红军合作，表示欢迎，惟其中对十九路军有不少教育责备之措词。
约在中秋节前几天，陈铭枢接蒋光鼐电报，知道和彭德怀在前线联络上，前方已入休战状态，于是让蔡廷锴继续派人至瑞金和****中央取联络，乃选派秘书长徐名鸿前往。陈铭枢又匆匆由香港二次来闽，布置陈公培陪同徐名鸿一道去瑞金。此次陈铭枢来闽住了几天，又匆匆回香港分别策划去了，关于联共之事，便由蔡廷锴和蒋光鼐全权进行。徐名鸿等人约在十月初到达瑞金后，见了****中央领导人，据徐名鸿说曾见到******、朱德等领导人，但没有见到当时当权的王明、博古。****中央派代表具体和徐商谈，主要谈判闽西苏维埃区与闽西善后处（即闽西善后委员会）双方划界而治的问题。蔡廷锴希望徐名鸿谈判十九路军和红军共同抗日反蒋大计，能与红军取得一致意见。但****代表对十九路军的意图不够了解，很少谈到这些问题（和红军没有达到攻守同盟，是“闽变”迅速失败原因之一）。于是在十月间草草地订立一个临时划界协定，徐、陈等即回闽，乃另请****派代表来福州商谈，约在十一月上旬****代表即应约到达福州。
十一月下旬，****军事委员会加派张云逸为驻十九路军军事代表。未到福建前，****于一九三三年十月二十六日基于徐名鸿在瑞金所协商的基本精神，和十九路军签订一项重要协定，主要是双方划界地点在闽西的永定、上杭地区。****派张云逸代表中华苏维埃共和国临时中央政府，蔡廷锴和蒋光鼐派陈小航代表福建省政府及驻闽绥靖公署闽西善后处在龙岩签订协定。双方根据一九三三年十月二十六日协定，规定闽西边界及交通条约，将闽西上杭四、五两区划归闽方，长乐、当风坳、司前等地应归苏维埃方，另将上杭华家亭（北三区）划为中立区，双方均不驻兵。中村、邹坑、黄土畲，华家亭、大竹坪、小和康、苏塘、丘坊各地政权属于闽方，坪上、葛坊、碗窑、高地、矶头等地政权属于苏维埃方。永定河西，除虎冈、龙冈依协定由十九路军驻兵保护交通安全。协定签订后，福建省府及驻闽绥署，十九路军均无后顾之忧。闽放还解除依南昌行营一九三三年春规定的经济封锁，向苏区供应盐、布、西药、器材等特需品，****代表来闽后曾具体谈判物资交换问题。
一九三三年九月间，十九路军和红军停止敌对行动后，蔡廷锴即令各部悉数将损失缺额迅速补足，加急训练，十月间，分别调整了团长以上人事。十一月上旬召集各师长在福州开会，计划将全路军所辖五个师十个旅扩为五个军十个师的番号。在师的番号中，仍保留历史较深的六十、六十一、七十八及后来改编的四十九等四个师的番号，取消补充师名义，其余改名一、二、三、四、五、六等师。当时蒋光鼐、陈铭枢的意见一致，目的想借以壮大声势，鼓励高级将领的情绪。惟限于军费筹措不易，在兵力上没有得到适当增加。只在装备上，曾计划加强，以十九路军淞沪抗日慰劳金项下向捷克自购一部分武器加以补充（后来这批武器未运到即失败）。这个扩军腹案策定后，“闽变”即开始付诸实施。
当时各军序列如下：
（１）以六十师扩充为第一军（“闽变”时全衔是：人民革命军第一军，以下各军同），原任该师师长沈光汉升军长，原副师长李盛宗升副军长，原一二○旅旅长邓志才升第一师师长，以原一一九旅旅长刘占雄升第六十师师长。原六十师所属各团番号取消，另赋予一至六团的番号，以黄茂权、陈生、梁佐勋、谭忠、汤毅生、华兆东等人按序分任各团团长（营长以下略，以下各军同）。
（２）以六十一师扩充为第二军，原任该师师长毛维寿升军长，原副师长张励升副军长，原师参谋长赵锦雯升军参谋长，以原一二一旅旅长梁世骥升第六十一师师长，以原第一二二旅旅长庞成升第二师师长，原六十一师所属各团番号取消，另赋予七至十二团的番号，以邱昌朝（朱炎晖）、郑为楫、吴康南、石抱奇、廖起荣、黄镇等人按序分任各团团长。
（３）以七十八师扩充为第三军，原任该师师长区寿年升任军长，原副师长黄固升副军长，原师参谋长李扩升军参谋长，以原一五五旅旅长应云霖升七十八师师长，以原一五六旅旅长张君嵩升第三师师长，原七十八师所属各团番号取消，另赋予十三至十八团的番号。
（４）以四十九师扩充为第四军，以原该师师长张炎升任军长（原副师长缺），以原任师参谋长余仲麒升军参谋长，以原九十七旅旅长阮宝洪升四十九师师长，以原九十八旅旅长谢琼生升第四师师长，原四十九师所属各团番号取消，另赋予十九至二十四团番号，以谢鼎新、杨昌璜、周力行（士第）、谭光球、杨富强、梁美南等人分任各团团长。
（５）以补充师扩充为第五军，以原该师师长谭启秀升任军长（原副师长缺），以原任师参谋长沈重熙升军参谋长，以原第一旅旅长赵一肩升第五师师长，以原第二旅旅长司徒非升第六师师长，原补充师所属各团番号取消，另赋予二十五至三十团番号，以孙兰泉、郑星槎、萧组、蒋静庵、廖木云、曾涤平等人按序分任各团团长。
（６）为加强全路军的政治教育，除漳州派余华沐开办军官补习班训练军事、政治干部外，并拟将各师的政治训练处一律改为各军的政治部，以魏育怀为第一军政治部主任，陶若存为第二军政治部主任，林一元为第三军政治部主任，郑丰为第四军政治部主任，谭冬菁为第五军政治部主任。各军政治部直隶十九路军总政治部领导，以徐名鸿兼主任。并拨补了一批第三党干部加入政工系统工作。
（７）向广东空军司令张惠长调用空军人员刘植炎、邓粤铭等数十个航空人员，以接收原四十九师航空队为基础，另由华侨捐献飞机几架及向法国购买飞机六架，合编为十九路军航空第一、二两队，由刘植炎、邓粤铭分任队长。（“闽变”行将开始时，才发现这些飞机只能供侦察运输，不能参加战斗，据报承购人员十九路军参谋长黄强系留法学生，与法商与串通作弊之事。）
另外福建的杂牌土著军队约四万多人，表面上都归蔡廷锴这个绥署主任指挥，但关于人事、经理过问不了，就是指挥部署也多阳奉阴违。十九路军计划反蒋抗日时，也先后和刘和鼎、卢兴邦、兴荣兄弟、周志群、陈齐瑄等师旅长联系过。当时曾计划在扩编十九路军的同时，拟以刘的五十六师扩为十四军，卢的新二师扩为十五军，周的独立旅扩为独立第一师，陈的独立旅扩为独二师，争取他们中立。但这个争取计划失败了。（“闽变”时刘和鼎不接受番号，向蒋介石告密，被蒋介石升为三十九军军长，作为进攻延平的先遣军；周不接收番号，被蒋介石升为新十一师师长，掩护蒋军由邵武进入闽北；陈虽接受番号，随又被蒋收买升为新十师师长，该师进至浙、闽边之寿宁即行倒戈；卢虽接受十五军军长职，但按兵不动，只交换一此蒋军情报，蒋军攻占延平时，也倒戈接受蒋的命令，虽没有升官，但也得到个正式五十二师番号，响应卫立煌所部敌军截击十九路军。）
自与红军订协定后，蔡廷锴即令闽西善后处负责人傅柏翠、徐名鸿等人，将连城保安团华瑞延，龙岩保安团谢兆麒、罗凤岐，上杭保安团钟绍葵，长汀保安团马鸿兴等部加以整顿加强装备与政治训练，作为闽西善后处的武装部队，使十九路军无后顾之忧，切实监视粤军在闽、粤边的活动及清剿在边区的特务散匪。其中以马鸿兴战斗力较强，特改编为十九路军独立团。“闽变”后，上述这些地方部队曾英勇地抵抗反击蒋军，保卫闽西政权。（马鸿兴部提高觉悟后，在掩护十九路军总退却时，在闽南洛阳桥抵抗蒋军卫立煌部卓著战功。）
福建有一类地方武装叫做“民军”，但非人民武装，又非纯粹的土匪，它一面抗拒当地政府，一面又向防区农民横征暴敛以养活这些武装，对外设卡抽税，对内却不掳人勒赎。当时在闽南大田、永泰、永春、泉州地区约有七、八千人。为扩充实力，是年夏，原任十九路军七十八师旅长翁照垣后调往张学良所辖东北军任一○七师师长被撤职回闽，蔡廷锴特发表他为兴泉警备司令，收编该辖区洪文德、余承尧两部“民军”，编为两个支队，计划改造后扩建正式部队，编为第六军，以翁为军长，以巩固闽南治安。后来因“闽变”发动过急，未能集中，即告失败。
闽西南龙、漳地区十余县，在十九路军的秘书长兼闽西善后委员会秘书长徐名鸿与第三党杜冰波、陈卓凡、段炳炎等人及六十师政工负责人魏育怀、田竺僧等组训之下，农民组织已具规模，尤以闽西漳平、龙岩、永定、上杭四县较好。蔡廷锴乃命徐名鸿编组农民自卫军，每县编成一个支队（或一个大队），计划将闽西南编一个农民师。（“闽变”后，龙漳省编有一个约千余人的农民师，归徐名鸿指挥，和土顽特务部队作过战。）此外蔡廷锴还在闽东闽中与沿海各县曾委派一批农民自卫军指挥官。有闽、浙边委范铁民、范振等，闽中地区委黄铸、余伯良等，闽海地区委高诚学、方清湘等，闽、粤边区委余伯群等为农民自卫军指挥。惟这些武装缺乏训练，武器不足，只有其中苑铁民部二、三千人在闽变后于泰顺、庆元各地对蒋军曾抵抗月余，对叛将陈齐瑄起到过牵制作用。
