杨虎城是十七路军总指挥、西安“绥靖”公署主任，也是陕西地方实力派的首领。他有抗日的要求，也有一定的进步思想。中共中央先后派汪锋、王世英等去见他，也同他达成合作的初步协议。
这样，到1936年上半年，红军和东北军、十七路军之间，实际上已形成了“三位一体”的抗日民族统一战线。
蒋介石觉察到了张、杨与中国共产党的密切关系。于是，他决定亲自到西安坐镇来打碎西北的“三位一体”。1936年12月4日，蒋介石亲赴西安，督促东北军和西北军开赴陕北前线继续“剿共”。张、杨连续几天向蒋进谏，均遭蒋严词训斥。被逼无奈的张、杨于12月12日凌晨扣留了蒋介石及随行的陈诚、卫立煌、蒋鼎文等10余名国民党军政要员，发动了震惊中外的西安事变。
中国共产党对西安事变的发生颇感突然。党中央在弄清了情况并经过认真研究后决定，西安事变要和平解决，并先后派周恩来等代表前往西安参加谈判。经过艰苦细致的工作，蒋介石作了3点表示：停止“剿共”，联红抗日，统一中国，受他指挥；由宋氏兄妹、张学良全权代表他与周解决一切；他回南京后，周可直接去谈判。
新的一年来到了，国共双方之间的坚冰也随着这个春天的到来，被全国军民抗日的热情渐渐融化。
这一年的2月至9月，围绕着红军改编这一实质性问题，国共双方先后进行了5次谈判。
1937年2月中旬，古城西安。国共双方代表便坐下来谈判。中共谈判代表周恩来、博古、叶剑英和国民党谈判代表顾祝同、贺衷寒、张冲正式坐到了谈判桌前，开始谈判。双方相互为敌多年，难免有些拘谨，但毕竟坐在了一张桌子边，气氛还算良好。
谈判前，周恩来收到毛泽东、张闻天发来的电报，内称：“军事方面，同意提出初编为12个师4个军，林（彪）贺（龙）刘（伯承）徐（向前）为军长，组成一路军，设正副总司令，朱（德）正彭（德怀）副。饷项，如对方允即改番号，即照中央军待遇领受，如对方仍欲缓改，则每月接济至少80万—100万”，“红军中的组织领导不变”。
国民党方面，蒋介石在2月16日密电顾祝同，向他交底：“对于第三者处理方针，不可与之说款项之多少，只可与之商榷留编部队人数之几何为准。当西安事变前，本只允编3000人，后拟加为5000人，但5000人之数，尚未与之言明也。今则时移情迁，彼既有诚意与好意之表示，中央准编其4团制师之两师，照中央编制，8团兵力当在1.5万人。以上之数，不能再多，即以此为标准，与之切商。其余人数，准由中央为之设法编并与安置。但其各师之参谋长与师内各级之副职，自副师长乃至副排长人员，皆应由中央派充也。”双方距离太大，谈判无果。但当时合作气氛尚好。从3月份起，国民政府开始接济红军的薪饷。3月12日，中共代表提出与蒋介石直接谈判的要求。
阳春3月，周恩来、潘汉年抵达杭州，在莫干山与蒋介石进行谈判。周恩来向蒋介石递交了11条书面意见和6点口头声明，主要集中在苏区改制和红军改编这两个问题上。关于红军改编，周恩来说：红军名义可以取消，改编为国民革命军，服从中央军委会及蒋委员长之统一指挥，准备为国防需要而调赴前线参加作战，其编制人员给养及补充，统照国军同等待遇，各级军政人员由其部队长官推荐，呈请中央军事委员会任命。周恩来又说：红军应改编为3个国防师，计6个旅、12个团，及其他直属之骑兵、炮兵、工兵、通讯、辎重等部队。总人数不得少于4万人；原苏区地方部队改为地方民团及边区保安队；3个师以上设立总指挥部，国民党不得向红军派辅佐人员及政训人员；红军的防地也应增加。
蒋介石对周恩来还是较为了解的，也很赏识他当年这位部下的才干，尤其周恩来在几个月前的西安事变中作了许多努力，也让蒋介石存有几分感激，因此他很仔细地倾听了周的意见，并表露了难得的善意。他说，军队人数不与你们争了，总司令部也可以设，辅佐人员也可以不派，绝不来破坏你们的部队，但要向改编后的红军派联络人员。蒋又提出，中共不必与国民党合作，只是与他合作，并要商量出一个“永久合作”的办法。周恩来明确答复蒋介石，共同纲领是保证国共两党合作到底的一个最好办法。蒋介石表示让周恩来起草一个共同纲领。谈判就此结束，周恩来于4月4日返回延安，准备起草纲领草案后，再南下与蒋介石继续谈判。
6月4日，中共代表周恩来等来到庐山，继续与蒋介石、宋子文等进行谈判，但蒋介石这次谈判的立场，同杭州谈判相比却大大后退了。蒋介石提出，关于红军改编问题，中共要根据以前的申明，发表一对外宣言，尔后南京政府发表红军改编为3个师的番号，并委任师长。3个师共12个团编制，总人数可容至4.5万人。3个师之上设立政治训练处指挥，并特别强调要毛泽东、朱德“出来做事”。中共谈判代表返回延安后，中共中央经反复研究致电蒋介石，坚持3个师之上设指挥部，朱德为指挥人。南京方面要周恩来再上庐山来谈。
周恩来、博古、林伯渠上庐山之前，在上海作短暂停留。白天他们刚刚抵沪，晚上就爆发了“七七”事变。7月8日，中共中央为卢沟桥事变发表通电：平津危急！华北危急！中华民族危急！只有全民族实行抗战，才是我们的出路！呼吁“国共两党亲密合作，抵抗日寇的新进攻”。同日，毛泽东、朱德等致电蒋介石，表示：“红军将士，咸愿在委员长领导之下，为国效命，与敌周旋，以达保土卫国之目的。”9日，彭德怀、贺龙、刘伯承、林彪、徐向前、叶剑英等红军将领，又致电蒋介石，表示“：我全体红军，愿改名为国民革命军，并请授命为抗日前锋，与日寇决一死战。”
7月14日，周恩来一行抵达庐山。谈判中，蒋介石仍反对八路军设总指挥部，表示3个师须直属行营，政治机关只管联络，3个师的参谋长由南京派；如朱德不“出来做事”，南京政府从7月起断绝对红军的接济。中共代表则坚持红军与苏区必须全权由我党包办，绝不让步。人选问题亦绝不让步，国民党不准插入一人。中共希望国民党尽快发布红军改编的名称和番号，如国民党方面继续拖延不决，红军将于1937年8月1日自行改编。同日，周恩来一行离开庐山，于28日返回延安。
8月的南京，酷热难当，不愧“火炉”之称。更让蒋介石上火的是，这个月的13日，日军向国民政府的心脏地带上海发起进攻——“八一三”事变爆发了。蒋介石调动70万大军进行“淞沪会战”。当时，国共双方代表正在南京谈判。蒋介石为了使红军早日出动到华北前线参战，借以牵制日军，减轻上海方面的压力，在红军改编等问题上做出让步。8月19日，南京政府同意将红军改编为国民革命军第八路军，并同意红军改编后设立总指挥部，朱德为总指挥，彭德怀为副总指挥，也答应红军部队的给养一律照发；中共代表所提出的红军的战略方针，南京方面也表示同意。
8月22日，国民政府军事委员会正式公布了红军改编的命令：在陕甘宁边区的红军主力部队改编为国民革命军第八路军，辖第一一五、一二○、一二九3个师。每师辖2个旅，每旅辖2个团，每师编制定额为1.5万人。
至此，国共双方长达半年的谈判终成协议。经过10年内战锤炼的英勇善战的共产党武装，名正言顺地奔赴抗日救国的前线了。
