与蒋介石的谈判没有多少进展，张国焘逃离延安的事又闹得满城风雨。
4月4日清明节，张国焘借去黄帝陵奠祭之际，一头钻进了西北行营主任蒋鼎文的小卧车，到了西安。经过一番密谋策划，张国焘决定到武汉去见蒋介石。西安八路军办事处的林伯渠接到张的警卫员张海的电话，立即赶到车站，在车内和张见了面。林伯渠问他此行经过中央批准了没有。张国焘说：“是我自己要去的，回头你通知延安好了。”林伯渠告诫他：“你是边区政府的副主席，怎么能不经批准自己行动呢？你有意见可以到办事处或者回延安去提。”张国焘不听，执意要去武汉，说要与蒋介石当面谈统一战线问题。林伯渠知道劝不住他，就叮嘱张海路上多加小心，回办事处就给中央报告。中央估计张国焘可能叛变，电告周恩来等在武汉找到张国焘，做最后挽留的努力。周恩来对张国焘的出走很吃惊，马上派长江局秘书长李克农、机要科长童小鹏、交际科长邱南章、周的副官吴志坚四人去火车站。周恩
来交代他们：“找到张国焘，把他带到办事处来，如果他不肯来，就在外面找个地方住下，听候中央的指示。”
4月9日，他们四人来到大智门车站，火车上的旅客都走光了，还是不见张国焘的踪影。他们估计，张可能还留在车厢里，于是便留童小鹏守住出站口，李克农等三人进入车厢内寻找。果然，在靠后的一节车厢里找到了张国焘。只见他和警卫员被国民党两名武装特务左右“保护”着，张海的枪已被缴下。邱南章过去见过张国焘，上前说道：“张副主席，周副主席派李秘书长带我们来接你去办事处。”张国焘坐着不动：“我到武汉有事，有地方住，不用他请。”他本来是在等候国民党八战区司令长官胡宗南派人来接他，李克农一上车，他马上意识到很难脱身，提起箱子就走。李克农等在后面紧紧跟上，并让张海从特务手中要回武器。两名特务见他们几个都身着军装，军衔也不低，摸不清来头，不敢阻拦，只得让他们走出车站。
几个人在街上转悠了几圈，张国焘死活不肯去办事处。只好在去江汉关的一条街上找了几间僻静的房子住下，由邱南章和吴志坚陪住，李克农和张海回办事处汇报。几天后，又让张国焘搬到比较热闹的中山路的太平洋饭店去住，那里生活条件也好些。
为了说服张国焘，武汉的中共领导周恩来、王明、博古差不多天天找他谈话，有时个别谈，有时一起谈，一谈就是半夜，有一次几乎谈了一个通宵，可都无济于事。
张国焘一有机会就钻出去，与复兴社书记兼军委会政治部二厅厅长康泽会面。康泽早就接到蒋介石侍从室的通知，要他接待并联络张国焘。见面后，康问张离陕经过，张略述是假借祭黄帝陵离开（多年后，康泽供称，实际上是国民党西北行营的高级参谋涂思宗将张国焘“拉出来”的）。康泽又问他离开的原因。张国焘含糊地说：“是为抗战军事的问题和毛泽东决裂了，这是过去的事情，不必去谈它。”表现出一副不愿深谈的样子。而后，康泽又与他谈到来武汉的居住和露不露面的问题。张说他有住的地方，暂时不露面的好。张还说他的家眷也一同来了。康问他每月需要多少开支。张说：“200元就可以了。”康泽当即同意每月送他200元。
康泽和张国焘这次见面后，又过了几天，蒋介石召集了一个三民主义青年团筹备人的汇报会，出席的有：陈立夫、陈诚、朱家骅、张厉生、陈布雷、周佛海、张道藩和康泽等。汇报结束后，康泽向蒋介石报告：“张国焘已住到汉口，我已经和他见了面，是否可以约见他？”
在蒋介石尚未答复之际，张厉生抢先说：“我主张现在不要约见张国焘，免得引起共产党方面的反感。”
蒋介石同意，决定看看再说：“如果他还以共产党的身份见我，我倒不妨一见。”
11日晚上，周恩来又来到太平洋饭店，找张国焘谈。张国焘捶着太阳穴，重复自己的观点：“合则留，不合则去，我跳出中共这个圈子，或许能做些我想做的事。”
周恩来瞪着他：“你这是叛党行为！”
“那种反张国焘斗争，使我下定决心……让我当边区副主席太不公道！”张国焘喃喃辩解。
“你对自己所犯错误的严重性，难道至今还没有认识吗？你几乎毁灭了红军，毁灭了党，中央对你的批评处理有什么不对？你有意见可以向中央提出来，为什么背着中央自由行动？这不是错上加错吗？你还有什么组织纪律性？”
张国焘无言以对，看看手表，说明天再谈吧。第二天，张又提出要看看市容，周恩来就陪他出去转。他们上街的当口儿，警卫员按周恩来的吩咐，把张国焘的行李搬到日本租界大石洋行89号的八路军办事处。张国焘回来后不见了行李，只好到办事处去住。晚上，张国焘来到楼上周恩来住处，又提出：“蒋介石既然是抗战之领袖，我应该去和他见一次面。”
周恩来不同意：“以你这样的身份去见他自然不妥，等一等吧。”
“不要等，我可视他的态度决定去留。”
“你要去，也要等我与他联系后，由我陪你去。”
蒋介石同意见张。一见面，十分热情，离座握手，上茶。
张国焘陪着笑脸：“兄弟在外糊涂多年……”
周恩来一听这话就来气，讽刺道：“你糊涂我不糊涂！共产党人成千上万，不是从哪个角落里跑出三个两个人的事！”
蒋介石仍然兴致勃勃：“于归则好，于归则喜。一个人对一个党派的领导者如在政策上不能一致，当然可以挂冠而去，拂袖而去，或飘然而去……你不是任过黄埔军校武汉分校的政治教官吗？我欢迎你再度与我合作。”
张国焘被周恩来几句话一刺，脸上也有些发烧，听不进蒋介石聒噪什么，自己的谈兴也索然无味，没坐几分钟就告辞出来。
从蒋介石那里出来，周恩来仍很不高兴，两人默默地乘船返回江汉关码头。上岸时，周恩来碰到个朋友，站在那里谈了几句，一回头，发现张国焘已不知去向。周恩来只好让办事处的同志四处去找，直至深夜，才在武昌一家旅馆找到张国焘。
周恩来气极了，声音有些颤抖：“国焘同志！你这是搞什么！你不能这样三番五次地搞嘛！”
张国焘似乎精神上出了毛病，莫名其妙地讲述了一大堆趣闻轶事，把悲哀和狂放搅在一起，也不知他是遗憾，还是抱怨，还是装傻，连连说：“国民党没有办法，共产党也没有办法，中国很少有办法的。我感觉到消极，请允许我回江西老家去做老百姓吧。我家里饭还有得吃，我此后再也不问政治了。你们让我走吧。”
周恩来和王明、博古商量后，向他提出三点解决办法：一是改正错误，回党工作；二是向党请假，暂时休息一个时期；三是自动声明脱党，党宣布开除他的党籍。
张国焘摇着胖胖的身躯，开始考虑：“第一条不可能。可以在第二、三条中选择。”
“那你就考虑两天吧。”
张国焘并不好好考虑，于谈话的当夜，即4月17日夜间突然逃到太平洋饭店，在国民党特务多人的保护下坐车而去，逃到了胡宗南的司令部。当时在场的只有邱南章一个人，而国民党特务人多势众，拦也拦不住。张逃后在房间里留下一张纸条，上写：“兄弟已决定采取第三条办法，已移寓别处，请不必派人去找，至要。”当邱南章满头大汗赶回向周恩来汇报时，周恩来反而不惊了：“我想他大概就走这条路。”