十二月十二日凌晨，在西安事变正式发动之前，张学良给毛泽东发了如下的电文：“……吾等为中华民族及抗日前途利益计，不顾一切，今已将蒋介石及其重要将领陈诚、朱绍良、蒋鼎文、卫立煌等扣留，迫其释放爱国分子，改组政府，兄等有何高见，速复，并望红军全部速集于环县一带，以便共同行动，防胡敌北进。”其后，张学良和杨虎城又联名电邀中共中央派人来西安共商大计。
中共中央收到张学良的电文以后，立即召开了政治局会议，统一认识，做出力争和平解决事变的决定，撤销与决定相抵触的指示。
同时，为了使红军全体指战员思想上有所准备，于西安事变爆发的当天——收到张学良的“文寅”电不久，遂以军委主席团的名义发了如下这通电文：
（一）西安抗日起义详情如下：
十二日六时已将蒋介石、陈诚、朱绍良、卫立煌、蒋鼎文、邵力子、晏道刚及其他中央人员全部俘虏，蒋孝先、邵元冲及宪兵一团长阵亡，钱大钧受伤，马志超及城防之宪兵警察和一部分中央军全部缴枪，除蒋死卫士二十多人外，西安城内冲突小小，可谓完全胜利。已宣布政治主张及十大政纲。
（二）向全军宣布加紧准备，待命行动。
军委主席团
十二月十二日中午，即莫斯科上午七时左右，中共中央就把西安事变情况电告设在莫斯科的共产国际书记处。由于苏联《消息报》和《真理报》自十三日起，连续指责张、杨勾结汪精卫受日本操纵搞军事阴谋，中共中央接连几天，反复将事变的真相、性质和中共所采取的和平解决方针与步骤等电告共产国际，希望动员世界舆论给以赞助；并切望通知苏联予以大力支持和争取英、美、法赞助中国抗日。
对中共中央是否独立自主地做出和平解决事变的决定，不少人存有疑问，其主要依据是张国焘说过：因为十二月十三日共产国际发来了由斯大林起草的“有名的和平解决的指示”，所以中共才采取和平解决的方针。事实是共产国际确曾致电中共中央，但日期是十六日而不是十三日，而且电码错乱，无法译出，中共要求重发。二十日重发电到，签发人是季米特洛夫而非斯大林。电文是；“作为对你们来电的答复，建议采取以下立场……既然事变已经发生，必须考虑现实，中国共产党应根据以下原则坚持主张和平解决冲突：（一）改组政府，使一些抗日运动的代表和拥护中国领土完整和独立的人士参加政府。（二）保障中国人民的民主权利。（三）停止消灭红军的政策并在反对日本侵略者的斗争中间与红军合作。（四）与那些同情中国人民摆脱日本帝国主义进攻的国家建立合作。但不要提联合苏联。”共产国际和平解冰事变的方针与中共是一致的，但在要求、步骤等方面不如中共提得广泛、明确。十七日，周恩来到达西安，张学良曾问他：共产国际态度怎样？周答：还没有得到回复。这也是电报迟到的一证。张国焘所说显然是有意混淆视听。
当时的真实情况如何呢？邓颖超同志如下这段回忆，反映了红军指战员听到西安事变后的欢喜心情：
一九三六年十二月十二日，张学良、杨虎城发动了西安事变，逮捕了蒋介石。西安事变把蒋介石抓起来的消息传到我们那里，大家简直是欣喜若狂，都跑到房子外面，又跳又唱，高兴得不得了啊！这个大仇人进攻了我们十年，杀了我们千百万的共产党员和红军官兵以及爱国人士。把这个大仇人抓到了，还能不杀了他报仇呀！那时，在全国尚存的根据地和军民也是一致主张杀蒋的，我们估计党中央也会同意杀蒋介石的。可是，过了三天，中央决定派周恩来等同志去西安，说要和平解决，不杀蒋介石。这个弯子当时是非常难转的，在党内、在军队内都转不过来。大家都问为什么要放他？
……
十二月十三日，中央召开了第一次讨论西安事变的中央政治局常委扩大会议。由于张闻天当时在中央担任“负总责”的职务关系，这个会就是在张闻天的住处开的，由张主持会议。而在此之前几个月，中央常委会又曾决定过对国民党的“外交”工作，由毛泽东负责。所以十三日的会议是由毛泽东作的报告。据《张闻天与西安事变》一文，对与会者的发言做了如下披露：
毛泽东作的报告。由于情况所知太少，这一次的报告还不可能提出一套应变的正确方案来。当时对形势的估计有两个方面，即一方面，日本有可能把南京政府拉过去造成一个亲日的傀儡政府；另一方面则估计国内各地方实力派，南京政府各派，甚至包括孔宋、黄埔、CC各系均有某些部分可能转到西安的主张方面来，而以西安为中心成立一个不叫政府的“一个实质的政府”，以威逼蒋系直接统治的东南七省就范。当时提出要“以西安为中心的来领导全国，控制南京”；还提出过“要求罢免蒋介石，交人民公审”。这些问题的议论从记录档案上看占了会议的主要时间。
但是，毛泽东在报告中并没有把蒋介石列入亲日投降派内，而是说：“蒋最近立场虽是中间的立场，然在剿共一点上还是站在日本方面的，这一立场对他的部下是有很多矛盾的，所以他是被这样的矛盾葬送了。”这个估计是重要的。蒋还是被放在广义的“中间立场”范围的力量，即不是亲日派、降日派；其次，既是中间立场就是可能争取的。……
当然，当时有几位同志发言都曾经设想过把蒋介石的个人罪行同南京政府加以分开，即使不得已“除”了蒋，还是要更好地把南京争取到抗日方面来。而实际上，没有蒋介石的南京政府，和没有南京政府的蒋介石，都是不能设想的事情。所以，要把南京政府同蒋分开的想法，瞬间即证明是根本不可能的事。……
在这次会议上，周恩来意见中有一可贵之处，就是他在长篇发言中提出了“在政治上不采取与南京对立”的问题，同时对是否“以西安为中心”也做了不同的设想。他说，对西安，“将来，或以陪都形式出现，更为有利”。这里，言外之意很清楚，一是不拟推翻南京政府另起炉灶；二是不在西安成立任何形式与南京对立的中心政权。……
张闻天发言的根本精神是他发言中的最后一句结语：“我们的方针：把局部的抗日统一战线，转到全国性的抗日统一战线。”作为提纲挈领，这句话的确是抓住了解决西安事变应该掌握的根本精神与根本方针的。他在发言中对当时的形势做了五项分析，提出了四项任务，其中最值得注意的是第二项，即：“对妥协派应尽量争取，与分化、孤立，我们不采取与南京对立方针。不组织与南京对立方式……尽量争取南京政府正统，联合非蒋系队伍。在军事上采取防御，政治上采取进攻。”
从以上这些内容来看……张闻天在西安事变刚爆发时的惊涛骇浪中，头脑还是比较冷静的，他的建立全国抗日统一战线，联合和推动南京走上抗日途径的政策思想还是比较明确的。……
这里要顺便提一下张国焘……他说：“我只说到关于西安建立政权问题。我们要以西安为抗日中心，就包含了以西安为政权中心的意义”。“在西安事件意义上，第一是抗日，第二是反蒋”。“内乱问题是不是可免？这是不可免的，只是大小的问题”。“打倒南京政府，建立抗日政府，应该讨论怎样来实现”。……在他发言后，凯丰、张闻天、博古等都不指名地批评了他的错误观点。
十三日中央政治局常委扩大会议没有——也不可能形成决议案。只是决定以毛泽东、周恩来的名义给张学良发了如下这通电文：
李毅兄鉴：
文寅电悉。
元凶被逮，薄海同快。目前任务，在全国者已见致汉年电，昨已奉达，并祈转沪；在西北者略陈如次，敬祈酌夺。
（甲）重兵置于潼关、凤翔、平凉，潼关尤要，严拒樊崧甫。
（乙）号召西安及西北民众起来拥护义举，对全国亦然。弟等认为，只有将全部行动基础置于民众之上，西安起义才能确定的发展其胜利。
（丙）宜即逮捕或驱逐部队中法西斯分子，对全军奉行广大深入的政治动员，向全体官兵宣布蒋氏卖国残民罪状，政治上团结全军，此着是最紧急任务之一。
（丁）胡、曾、关等军向南压迫时，红军决从其侧后配合兄部坚决消灭之，如何部署，请随时电知。此外，国际方面弟等已有所布置，详容后告。恩来拟来西安与兄协商尔后大计，拟请派飞机赴延安来接，并求杨虎城兄电知延安驻军密为保护，如何盼复。请令电台时刻联络。
弟东、来叩
元午
随着形势的发展，为了抗御南京何应钦对西安发动的军事进攻，毛泽东等十人于十四日给张学良、杨虎城发了如下电文：
汉卿、虎城两将军勋鉴：
（甲）文日举义，元凶就逮，抗日救亡，举国同情，弟等率领全部红军与全苏区人民坚决赞助二将军领导之革命事业，仅就所见略陈如次。
（乙）日本决定压迫南京扩大内战，俾遂其灭亡我国之谋。南京一部分亲日分子接受日本指示，继续发展蒋氏对外和平对内战争之政策，准备向西北大举压迫。然而全国民众、国民党之大多数、各省有力军人无不渴望停止内战，一致抗日，热烈欢迎西安之抗日起义，反对日本与中国汉奸之阴谋。
（丙）我们行动方针似应立即进行如次各项，应急变：
（一）立即宣布西北抗日援绥联军之组成，以张学良为西北抗日援绥联军总司令；东北军编为西北抗日援绥联军第一集团军，张学良兼第一集团军总司令；十七路军编为第二集团军，杨虎城为总司令；红军编为第三集团军，朱德为总司令。设立西北抗日援绥联军军事政治委员会，以三个集团军高级将领为委员，每集团军三人至五人，以张学良、杨虎城、朱德三人为主席团，张为主席，杨、朱为副，统一军事政治领导。以上组织如荷同意，立即以三方抗日救亡联席会议名义向全军全国宣布。此外，极力争取阎锡山先生及全国其他爱国将领加入，推阎锡山先生为全国抗日援绥联军总司令。
（二）目前军事步骤：抗日援绥联军三部主力应集中于以西安、平凉为中心之地区，发扬士气，巩固团结，与敌决战，各个击破之。在目前三星期内，由杨兄所部固守西安城，张兄所部及弟部担任野战。如荷同意，弟部主力可于一星期内到达西峰镇，尔后或增援西安，或增援固安，依情况决定；弟军一部则在定、盐、环钳制胡敌，另一部则在肤、甘钳制汤敌。王以哲兄部仍在固原防御胡敌，于学忠部仍守兰州。只要打得几个胜仗，即可大大开展战局，即有若干失利，亦于大局无碍。以上第一个步骤实现之后，依情况再决第二步。
（三）目前第一要务是巩固内部，战胜敌人，提议：
（子）在联军三部分中一致提出下列十个口号：东北军、十七路军、红军联合起来；抗日军队同抗日人民联合起来；打倒日本帝国主义，打倒汉奸卖国贼；召集救国会议，建立救国政府；争取人民自由；反对日本灭亡中国，反对汉奸扩大内战；要求停止内战一致抗日；为保卫中国而战，为援助绥远而战，为收复东北而战；抗日联军万岁！中华民族独立解放万岁！
（丑）在部队中进行热烈的政治鼓动。
（寅）肃清部队中之亲日分子。
（卯）鼓动全军战斗勇气，造成至死不屈精神。
以上各项作为弟等之提议，敬祈需择，时机迫切，稍纵即逝，倘承英断采纳，合作幸甚，革命幸甚，并乞电复。
弟毛泽东朱德
周恩来张国焘
彭德怀贺龙
肖克林彪
徐海东徐向前
同上
同时，中共中央电告张学良，周恩来一行十六日可抵达肤施。
张学良接电大喜，当即派刘鼎乘飞机去肤施接周恩来一行。由于周等为民团阻于城北未果。十七日，“刘鼎再去肤施，县长高锦尚来接。周恩来一行已骑马绕城西南下，见飞机到，又折向县城。刘鼎要高县长令民团不许打枪，并把带来的枪弹卸下交给红军。在请示周恩来后，留下曾三等人，与高县长商量和平接防肤施事宜。”
十七日下午，“周恩来率领红军代表团飞抵西安。周为剃须整容先去七贤庄，因无剃刀，又去涂作潮处剃了须，张学良几次派人催请”。周恩来一行马不停蹄，又径赴金家巷张公馆。张学良和文武大员已在楼下迎候。他见周恩来胸前少了飘逸的胡须，惊得顾不上问候一路鞍马劳顿，第一句话就问：
“美髯公，你的胡子呢？”
“刮掉了。”周恩来用手一比答道。
“啊呀！那太可惜。”张学良禁不住地唏嘘摇首，惋惜不已。
“做统战工作了，要讲点礼貌。”周恩来说得很轻松。
陪同张学良欢迎周恩来的文武大员，多数不知肤施会谈，当他们看见张学良和周恩来如此亲切的相见，顿感惊诧不已。有的甚至还发出这样的惊叹：“啊！原来周先生和副司令熟悉啊！”周恩来和张学良相视而笑，并答说：
“我们是老朋友了。”
再说赵一荻小姐。她出于对共产党领袖人物的好奇心，早就恭候在客室中。方才，若不是碍于自己的特殊身份，说不定会随张学良之后迎出客厅。有顷，张学良引周恩来走进了客室，她一见来客那浓浓的眉毛，以及那双炯炯有神的大眼睛，禁不住地暗自赞叹：
“堂堂君子，一表人才！……”
“来！我给你们介绍一下，”张学良微笑着指着来客对赵一荻说，“这位就是我多次对你讲过的周恩来先生。”
赵一荻怀着敬仰之情落落大方地走过来，不失身份地握住周恩来的手，说：“真诚地欢迎周先生的到来。”
“周先生，她是……”
“不用介绍，一定是享誉华夏的赵四小姐！”周恩来主动地打断了张学良的介绍。他为了把初次会面的气氛搞得轻松、融洽，又有意玩笑地说，“怎么样？我们并不像蒋委员长宣传的那样，是一伙青面獠牙、只知共产共妻和杀人放火的红匪吧？”
“哪里，哪里……”赵一荻急忙否定，随着周恩来那爽朗的笑声，会客厅中响起了十分亲切的朗朗笑语，而赵一荻那尴尬的面色迅逝，脸上露出了自然的微笑。
这次初会，赵一荻小姐给周恩来副主席留下了很好的印象。新中国成立以后，他曾数度向留在大陆的张学良的亲友询问有关赵四小姐的情况，并对她在西安事变中的特殊作用给予了充分的肯定。此乃后话，略。
接着，周恩来和张学良分宾主落座，遂进入正式会谈。首先，由张学良说明举行兵谏的原因。他说，蒋介石顽固地逼迫他们去打红军，不用强制手段无法使他同意停止内战、一致抗日的主张。蒋介石被扣后，最初拒绝商谈问题，现在已允许商谈抗日问题。张又说，只要蒋介石同意停止内战，一致抗日，就送他回南京，还拥护他做抗日领袖。周恩来赞扬了张、杨发动兵谏的爱国热忱，同意张对蒋的方针，并谈了对事变的性质、前途和处理方针的看法。周说，西安事变是震惊中外的大事，蒋介石虽然被扣留，但是他的实力原封不动，西安已经与南京处在对立地位，因此，对蒋的处置要十分慎重；事变有两种前途：一是说服了蒋介石，团结抗日。一是蒋介石拒绝谈判，那就公审他，宣布罪状，予以处置，这样，势将引起更大规模的内战，给日本亡华创造便利条件。应该力争好的前途，避免坏的前途，就是采取说服蒋介石的方针，只要他同意停止内战，一致抗日，就拥护他做全国抗日领袖。接着，周又根据国内外形势说明蒋有被迫抗日的可能性；同时指出西北的“三位一体”将是推动全国抗日民族统一战线的中坚。
当时军情紧急，张学良提出：如南京方面挑起内战，红军必须参加，用主力打击西线的胡宗南等部，如胡部退却，主力再移到渭水下游左岸侧击中央军；十七路军守卫西安，东北军主力集结渭北备战。周恩来表示：如南京方面挑起内战，就坚决防御，同时要宣传保证蒋介石的安全，分化国民党政府内部，争取国内外同情，缩小内战，推动抗战。张学良对这些主张都表示同意。
这次会谈很顺利。周恩来感到张学良没有个人野心，是个了不起的青年将军，又是发动事变的首要人物，从西安方面来说，贯彻和平解决事变方针没有什么困难。张学良确认了中共大公无私，诚心抗日，事后曾说：共产党给他们做了很好的参谋部，意见都是为未来考虑的。会谈后，周随即向中共中央报告会谈情况并问共产国际有无回电，说张对此非常关切。
十八日上午，周恩来由张文彬陪同去止园拜会杨虎城。周先谈了与张学良商谈情况及中共和平解决的方针，还说如果蒋介石同意一致抗日，将仍拥护蒋为全国领袖。杨虎城深知蒋介石的为人，怕释蒋回京后挟嫌报复，曾准备“挟天子以令诸侯”；他又估计，经过十年内战，中共不会同意放蒋。因此，对周所说感到出乎意料，但既然张学良、周恩来意见一致，他也就没有表示异议，又说：中共“不记前仇，真是伟大”。但他也坦率地提出自己的顾虑：一是怀疑蒋是否能抗日，二是怕蒋报复。他说：国共两党是平等的，而他是蒋的部下，蒋被释放后一旦翻脸，他的处境就困难了。周恩来针对杨虎城的疑虑，分析了国内人民要求抗日，英、美、苏支持中国抗日和蒋介石抗日则生的处境，指出蒋抗日的可能性增大了，现在就要力争他抗日。只要西北三方面加强团结，进而团结全国人民，蒋想报复也不可能，而且这次，没有把握也不能轻易放他。杨虎城表示同意周的看法和当前的军事部署，但怕报复的疑虑始终没有消除。
周恩来到西安后不到二十小时，经过与张学良、杨虎城分别会谈，三方面就取得了一致意见。红军加入西北抗日联军，“三位一体”正式形成。红军代表团成员得以分头参加群众工作、宣传工作和保卫西安的安全工作。正当周恩来与张学良、杨虎城举行第一次欢宴的时候，副官长谭海送来一份南京国民政府的密电：宋子文以私人资格于二十日入陕。张学良阅罢电文，旋即又递给周恩来：
“周先生，你看应如何欢迎子文的到来？”
周恩来阅罢电文，沉吟片刻，指出宋子文来陕的目的是了解事变的真相，斡旋释放蒋介石。最后又说：“他是宋氏家族的代表，决然不会同意何应钦那伙亲日派的举动，我们应当利用这一有利的时机，初步和宋子文商谈和平解决西安事变的条件。”
“我赞成！”张学良十分干脆地说。
接着，周恩来又和张学良商定了和宋子文谈判的条件：（一）立即停战，中央军全部退出潼关。（二）下令全国援绥抗敌。（三）宋子文负责成立南京过渡政府，肃清一切亲日派。（四）成立抗日联军。（五）释放政治犯，实现民主，武装民众。（六）召开救国会议，先在西安开筹备会。
是日夜，张学良回到卧室，久久不能入睡，他反复地自问：“宋子文何以私人的资格来西安呢？……”