第二天，周恩来把早已拟好的《民族统一纲领（草案）》提交蒋介石。蒋介石目光冷峻，并不多看，却拿出个成立国民革命同盟会的主张来。“主张”条文里写着：成立国民革命同盟会，蒋为主席，有最后决定权；两党一切对外行动和宣传，统由同盟会讨论决定；同盟会将来可扩大为国共两党分子合组之党……
像扑过来一阵热浪，周恩来全身一阵不快。他说：“有关国民同盟会事关重大，必须请示后定。”
交谈不欢而散。以后几次交谈，蒋介石没有任何松动，周恩来只好摊牌：“我们不能同意蒋先生的提案。”
蒋介石毫无顾忌，连杭州答应的红军三个师以上设司令部的诺言也推翻了，只同意三个师以上设政训处指挥。
天并不热，周恩来的一排扣子全解开了，全身靠在椅背上，反问道：“政治机关如何指挥军事？”
蒋介石气冲冲地：“我要你们指挥，你们亦能指挥，这是没有问题的。”
“不妥，此案终究不妥。”周恩来合上面前的文件夹，不想再谈下去。
“我看可以，这个政训处由你来当主任，康泽辅之……至于毛先生，朱先生，可以请他们出洋。”
周恩来站起来，用文件夹的背脊敲了一下桌子，脸上浮现一种令人惶遽的威严气色：“一个杨虎城已经出洋了，再请朱德、毛泽东随之，蒋先生，岂非你把我们党也看作一个地方军阀而已？”
蒋介石惨惨一笑：“言重了，言重了。在党与党之间我们是对等的嘛。现在只是我与你，或者说我与你们共产党讨论问题。”
“看来我只有回延安请中共中央讨论这个重大问题。”周恩来夹上文件夹，朝门口走去，回头说了一句：“此问题不能解决时，只有请张冲先生进苏区去谈了。”
６月１８日，周恩来回到延安。
毛泽东的窑洞里又是烟雾腾腾。在一番争论之后，毛泽东拿出一顶刚刚得到的国民革命军的军帽，戴在头上试了试，说笑起来：“看来蒋介石是一定要我们戴他做好的帽子，我们就不妨戴一戴吧。反正腿还在我们身上，不行就走嘛。”
蒋介石感叹周恩来不能为其所用蒋介石将陈布雷调上庐山，给他写有关“西安事变”的回忆录。陈布雷住在牯岭河东路５４号，离蒋介石不远，隔壁就是谈话会的招待所，来访他的客人经常满座。陈布雷先去晋见蒋介石。蒋介石满面春风：“布雷先生，你来了，好好，好好休养，有时间再为我撰几篇文章。”蒋介石坐在藤椅上，手挡住嘴，叹息道：
“周恩来在６月里一个晚上来见过我。我同意将红军改编为中国国民革命军第十八集团军，叫他们在华北及敌后打击日寇。”说到这里，他凝思着，“我与周恩来打交道多年，的确是个人才啊。我们党里像这样的人才太少了！可惜，可惜，不能为我所用！”
陈布雷对周恩来这个传奇人物早已有所耳闻，传说中的周恩来从容大方，足智多谋而不失政治家风度。他很想能有机会见一见。
“不久他还会来的，你不妨与他交谈一番。他也是我们江浙一带人，若与我们同心同德便好了。”蒋介石对陈布雷说着，自己也陷入遐想。
６月２６日，蒋介石已去电再邀周恩来上庐山。７月初，周恩来同博古、林伯渠到西安，７日，到达上海。就在这天晚上，震惊世界的“卢沟桥事变”发生了。
本来庐山谈话会的各种论调都有，如何应钦说，中国武器不如日本，若开战，七日之内中国必亡；孔祥熙也说，抗战不如参战，参战不如观战；张群还向蒋介石提出所谓“十四字箴言”，即“和必乱，战必败，败而后和，和而后安”。蒋介石自己对日也存有幻想，缺乏抗战信心。可是卢沟桥的桥声一响，谈话会被震了一下，蒋介石自己也被震得不轻。
也就在这一天，他收到了毛泽东、朱德、周恩来等九名中共领导打来的要求收复失地的电报。
第二天，又由彭德怀、贺龙、刘伯承、林彪等人率全体红军，打电报给蒋介石，要求即刻改为国民革命军，授名为抗日先锋，与日寇决一死战。
７月１４日，周恩来和博古、林伯渠来到庐山。因为谈话会的２３０多人陆续到达，庐山道上轿舆如梭，牯岭市街冠盖云集，一时成为全国政治中心。他们被分别安排在会场附近的美国学校、仙客饭店和胡金芳旅社三处居住。自有别墅的来客和陪客则下榻私邸，每人发给一枚特制的圆形白底蓝色“五老峰”会徽。
周恩来他们住在陈诚别墅，与一些会员仅一墙之隔，一出门就碰见。博古、林伯渠都说：“何不利用此机会，以我们党代表的身份参加谈话会？”
周恩来就去１２号别墅找蒋介石交涉。
蒋介石拒绝：“你们是秘密来谈判的，还是不露面的好。”并且说：“谈判的事，我与你先谈，林祖涵、秦邦宪就不要来了。”
再谈的时候，蒋介石果然不要林、博二人参加。周恩来向蒋递了《中共中央为公布国共合作宣言》，并要其速转国民党中央社立即发表。
蒋介石不紧不慢，翻了翻，推给邵力子：“你看看吧。”又转向周恩来：“我有什么意见，会让淮南（张冲）转告你们的。”
周恩来有些着急：“上面的日期可是７月１５日。”
蒋介石手一扬：“这好办，可以改。你们今天刚到，我谈话会那边的事也很忙，就谈到这里吧。”
第二天，已经７月１５日了，蒋介石那边毫无动静。看来，蒋介石抗日的步伐要向前了，谈判的步子却要倒退了。周恩来不经易伤风，这会也鼻子囔囔的了：“不好不好，今天要坏事。来点来点。”他的话，只有警卫明白，就是拿茅台或是别的酒。这也是周恩来治感冒的偏方，喝上几口，鼻子马上通气了。还有一个办法就是把茅台酒滴几滴在雪糕冰淇凌上，味道奇特也有效。据说这是红军打下贵州、水壶里灌足茅台又爬雪山时的发明。头脑清醒后，他的主意也多了：“有些话当面不便于说，蒋有意避而不见，我给他写封信，表明我们的态度。”信不长：
蒋先生赐鉴：
来庐后所陈宣言，已荷阅正，从此露布四方，当能使举国同慰。现在华北炮火正浓，国内问题更应迅速解决，其最急者为苏区改制与红军改编之具体实施。时蒙面示张淮南君转达各节，其中关于同盟会纲领，承允讨论，极为欣慰。惟关于军队统率问题，与前次庐山所示又有出入，实使来惶惑，无以自解于党中同志。缘上次在庐，承告三师以上不能设指挥部时，来即陈说红军在改编后无统率机关以管理人事、经理教育、指挥等事的困难。先生当答以可由政治机关如政治主任来管理联络。来彼时曾反问政治机关如何能指挥军事，先生曾说：“我要你们指挥，你们亦能指挥，这是没有问题的。”面谒后，来以政治名义管理军队究嫌不妥，曾向子文先生及蒋夫人再三陈说三个师以上的统率机关应给军事名义，因先生坚持未允，来乃归陕北磋商，中间并一度来电申前请，得慕尹（钱大钧）主任代复亦仍嘱以庐山所谈办法解决。来即据此再三向党中军中诸同志解释，告以只要政治机关能够统辖人事、经理教育、指挥各军，名义如何应勿计较，各同志始不再争。乃昨据张君转告，部队在改编后各师须直隶行营，政治机关只管联络。此与来上次在庐所面聆及归陕向党中同志所面告者出入甚大，不仅事难做通，且使来一再失信于党中同志，恐碍此后各事之进行。
林、秦两同志若能同时晋谒，更所切盼。专肃。
崇祺！
周恩来启
七月十五日
１９３７年７月１７日，国民政府军事委员会委员长蒋介石在庐山发表演说。
１７日上午９时，蒋介石在反复考虑之后，终于发表了一篇向日本人宣战的长篇讲话。其中有几句被传诵一时的名句“和平未到根本绝望时期，决不放弃和平；牺牲未到最后关头，决不轻言牺牲。”、“人为刀俎，我为鱼肉！我们已快要临到这极人世悲惨之境地，这在世界上稍有人格的民族，都无法忍受的”……
到会的１６７个来宾和坐在台上的汪精卫也为之激动。
周恩来的老师、天津南开大学校长张伯苓也来了。蒋介石讲完话，他率先提议：
“我们应该不分党派，团结在一起，服从蒋委员长的领导。”于是，到会的人纷纷在宣言上签字。周恩来来看望张伯苓时，张问：
“你是否同意我的提议呢？”
周恩来点点头，并在旁边加上“拥护蒋委员长”几个字。
这天，叶剑英转来了洛甫、毛泽东的来电：从大局出发，在谈判中对红军改编后的指挥机关可以承认平时设政训处指挥，朱德为正主任，彭德怀为副主任。但战时不能不设军事指挥部，以资统帅。
下午，周、秦、林去１２号别墅再与蒋介石谈。蒋介石坐在桌子另一端，说了些无关紧要的话，便装聋作哑，谈判又陷入僵局。
周恩来将草拟的关于谈判的１２条意见放在桌上，示意秦、林：“走！”蒋介石挠头：“恩来脾气还是这么大！”
７月２０日，蒋介石由庐山返回南京，召集全国军政负责人到南京研讨抗日对策。７月２８至３０日，北平、天津相继失陷。
蒋介石再也坐不住了，于３１日发表了《告抗战全体将士书》。
蒋介石把康泽叫来，让他在对面的椅子上坐下，焦急地布置：“应该叫共军去和日寇拼。你去通知周恩来，叫他们赶紧出兵，不要等候改编了，各级副职人员、政工人员、行政人员也不派了。”
康泽出了蒋官邸就去给叶剑英打电话，让他火速转告周恩来。
叶剑英回话：“现在陕北正在集中三个师，装备好了，每天可以出发一个旅，由潼关以北的一个渡口渡过黄河，经过同浦路到山西东北部八路军作战的地区去。”
康泽又把情况回报蒋介石，顺便提到：“不如给他们一些给养，使他们在精神上来个愉快。”
蒋介石不及多想，说：“可以。”
周恩来和博古、林伯渠是７月２８日返回延安的。８月１日，毛泽东招呼周恩来到自己的窑洞，递给他一份电报：“你看，蒋介石邀请你、我和朱老总马上飞南京，共商国防问题。”
周恩来一看电报上的署名是张冲，稍思片刻，说：“我们三人一同去，恐怕不合适。我看，如开国防会议，我同朱总司令、剑英去；如系谈话，我还同博古、林老、剑英去。”
“我看合适。”毛泽东赞同地说，“你快打电报问一下。”
８月４日，张冲回电称：开国防会议。
５日，周恩来、朱德到西安，会同已在西安的叶剑英飞抵南京，住在南京付厚岗一号——这座小楼原是张伯苓的住宅，临时借给八路军驻南京办事处使用。
１２日，康泽一猫腰进来了，说是他代表蒋委员长来谈判的，坐下后，出言毫不客气，针对周恩来７月间给蒋介石的《宣言》指责道：“委员长的意思，大敌当前不宜提‘民主’，应一律改为‘民用’，为民所用嘛。你们对三民主义的解释有悖于我党宗旨，提‘同国民党获得谅解而共赴国难’等语亦不妥，这实际上只是委员长同你们共党之间的谅解，政府开诚接纳任何党派……”
康泽说着，把修改过的《宣言》交给周恩来，脸上一副身肩重任而信心百倍的样子。周恩来一直不说话。他习惯于后发制人，尤其对某种突如其来的事情。他的本事是再意想不到的事，也不会让他卡壳。他翻阅一遍《宣言》，当即表示：“把三项政治主张全部删掉，只留下共产党向国民党的四项保证，请你转告委员长，我们反对如此修改，并主张《宣言》暂缓发表。你刚才所说的意见，有的可以研究，有的不能同意。”
硬着脖子走了。这一段时间，康泽成为蒋介石的红人，接受过许多差事。康泽坚持修改《宣言》的强硬措施并没得逞。原因是第二天——８月１３日，日本侵略军突然发动了对上海的大规模进攻，战火威胁着南京政府的心脏地区。于是，国共谈判长期拖而不决的状况被日本人打破了。１８日，蒋介石发表同意红军改编为国民革命军第八路军，朱、彭为正副总指挥，立即开赴前线。
９月下旬，蒋介石通知周恩来、朱德、叶剑英、博古、张冲、康泽在南京城内孔祥熙公馆相见。蒋介石被“淞沪抗战”搅得寝食不安，那几天常常健忘、疲劳走神。他说到“宣言双方都同意，签了字，是很好的，剩下的这个问题——‘政府’
和‘国民党’几个字的问题，这个——是，这——是个，本来不是要紧的问题”，竟说不下去了。康泽马上机警地接下去，以提问掩饰过去：“这个问题，委员长今天不作决定也可以，考虑一下之后，批下来也好。”
周恩来立即接过话茬说：“请委员长马上决定好了。”
叶剑英和博古也随之做了同样的表示。
蒋介石恢复神志后说：“用‘国民党’本来没有什么关系，但还是用‘政府’
好些。”
１９３７年８月，中共中央派周恩来出席南京政府国防会议。图为周恩来（右二）、朱德（右一）、叶剑英（左二）与黄琪翔（右三）、张群（左一）等合影。
从蒋介石那里出来，８月１８日，周恩来和叶剑英到南京的“首都反省院”看望被捕的共产党员和革命人士。当天，将夏之栩、熊天荆、王根英三人营救出来。随后，陶铸、钱瑛等也分批获释出狱。周恩来又去上海会见刚从国外归来的叶挺，请他出面做改编南方游击队的工作。
至此，经过周恩来与蒋介石的五次谈判后，国共两党的第二次合作终于形成。