蒋介石除从政治上对两广施加压力，并采用缓兵之计外，又派戴笠指挥军统特务进行反间、收买活动。
蒋还大打政治牌，宣布在南京召开国民党五届二中全会，邀两广派员出席。
6月7日，蒋介石致电陈济棠指出：“今日救亡图存，必以整个国力，取一致之步骤”，若“一隅独标揭于先，则整个国家之尊严，即已失于国际之间”。
蒋介石劝告两广不应同南京中央政府对立，如有大计，可派代表进京相商。
次日又称“相信两广决不会脱离中央，单独对外，亦决不会借外交之名，作内战之口实”。
9日，蒋电陈济棠称：“中央秉承五全大会关于外交的报告之决议，以努力和平与不惜牺牲的方针，遵循不渝。诸同志关怀迫切，尤具同情，自应于最近期内召开全体执监会议，于一贯方针之下，进为步骤缓急之谋，希望所属部队勿以轻率之自由行动，致误救亡大计。”
这些表面文章的后面，都是蒋在暗中调遣。他紧急调集两个军兵力，抢先控制了衡阳，用于监视两广军事行动。
同日，南京国民党中央复电西南两机关，令其转饬两广部队不得自由行动。
10日，蒋再电陈济棠谓：“我全国军人听命党国，万不宜自由行动……务希严饬粤所有北进部队即日停止行进，迅速归复原防，以扫除谣诼与不安。”
同时指出，倘两广继续行动，即为“地方将吏抗命”。
从这里可以看出，蒋力图先行安抚，防止事态扩大。
11日，陈济棠、李宗仁、白崇禧复电蒋介石，申明西南当局无意对中央作兵谏行动，只要求由中央出面正式领导抗日，并请中央指定北上路线、集中地点与供应军辎、军火接济。
同日，西南执行部发出真电，对蒋所谓“统一方能御侮”加以驳斥，揭露其无御侮之心：
日本在华北用兵，未见向北开动一兵一卒，反而调集兵力向粤、桂压迫，要求国民党中央放弃贻误全国抗战之内战政策。
正当蒋介石对两广用兵之际，6月21日，国民党冀察政务委员会委员长宋哲元、山东省主席韩复榘发出马电，呼吁“克日停止各方军事行动”，以图观察宁、粤双方局势动向。
6月23日，蒋介石在复宋、韩的梗电中，表示两广问题将交由国民党五届二中全会解决，并称中央“决无丝毫轻启内战之意”。
此举意在争取宋、韩的支持，使他们不与两广采取一致行动。
两广打出“出兵抗日”旗帜后，粤、桂军队立即分别从湘赣两省边境向湖南推进。
6月5日，桂系精锐强渡黄沙河，于6月6日进抵湖南永州，7月占领零陵。
粤军也于6月9日进占郴县，直指衡阳，作出一举下长沙而直逼武汉之态势。
部队所到之处，散发抗日传单，以争取沿途各界民众的支持。
两广“北上抗日”，必须借道湖南，首先要争取何键的支持。
6月6日，白崇禧派李品仙偕何键的女婿李觉飞抵长沙，游说何键响应两广抗日的行动。
何键一方面表示待桂军到达长沙时，他才能有所行动，另一方面请全国基督教教育会会员刘廷芳到南京与蒋介石联系，报告两广行动计划，表示对南京绝对忠诚、绝对服从，欲以所部湘军十余万兵力拨归中央直接指挥。
此举换得蒋介石的40万元的奖赏，蒋立即派陈诚坐镇长沙，同时决定令调驻浏阳一带的中央军第七十七师以及驻防武汉、武胜关一带的第四十三、第九十七师兼程南下。
6月10日早晨6时左右，三个师师长等随中央军先头部队比粤、桂军队早三个小时到达衡阳。
蒋介石舒了一口气，在日记中感叹：“幸派兵入衡迅速，辞修（陈诚）入湘……竟得转危回安，此实国家治乱惟一之关键也”。
桂军获悉中央军已全部达衡阳，北上道路被堵，白崇禧遂令已到达祁阳的广西部队停止前进。
此时，何键见形势对两广不利，不敢应允桂军借道湖南。李品仙联系湖南计划失败，怏怏而返。
6月16日，陈济棠和李宗仁令粤桂军撤出湘境，同时发出铣电斥蒋“诬抗日为对内”，“指救国为异动”，要求蒋介石“调攻击粤桂之中央军北上抗日”。
蒋介石为挫败两广事变，一方面调重兵南下，阻止粤、桂军北上；另一方面对陈济棠部属采用各种手段进行收买和策反工作，从内部瓦解广东势力，以图搞垮陈济棠。
其中戴笠运用特务组织为蒋介石瓦解两广事变发挥了特殊作用。
戴笠对南方地区的特务活动早有安排。
1936年春天，他获得军统港粤区有关两广军队调动、备战的情报，即派员加强该地区的特务力量。
两广事变发生时，在广州方面的特务骨干有梁干乔等，在韶关方面有谢镇南等，他们工作的重点是在粤海陆空军中进行策反。
6月30日，戴笠等通过与陈济棠有隙的陈策收买广东空军第五中队飞行员黄志刚和第二中队飞行员黄居谷等，分别从从化机场率轻型轰炸机四架、从广州天河机场率驱逐机三架北飞南昌投蒋。
随后又有梅锦昭等率机四十架投蒋，并于7月5日在南昌联名发表倒陈拥蒋的通电。
蒋介石立即封黄志刚为上尉队长，其余人员均晋升为上尉飞行员，发给赏金2万元。
针对上述情况，陈济棠下令封闭机场，将剩余的所有飞机入库，并派宪兵在机场严加把守，将第二中队长丁纪徐扣押。
但即使如此，仍不能稳住粤军的阵脚。接踵而来的是发生李汉魂的“封金挂印”事件。
李汉魂原为独立第三师师长兼粤西绥靖区委员，因遭陈的猜忌被免去这两个职务，而委任以第二军副军长及粵东绥靖区委员的空衔。
李因此心怀不满，于7月6日不辞而别，离开汕头，到香港后分别致电陈济棠和南京政府，表明了拥蒋倒陈的态度。
同日，广东军政人员李洁之、黄涛、张健等也离穗赴港，联名发表致陈济棠的公开信，责其假借抗日，危害国家，劝陈不要做“亲痛仇快”之事。