如此出尔反尔，变幻莫测，尽在周恩来的意料之中。
他有针对性地回答说：所提成立国民革命同盟会组织，事关重大，必须请示中共中央后，才能做出决定。
红军改编后不应设立政治训练处，而应设总司令部或总指挥部。
边区政府的人事安排也是很不合理的。
周恩来还同宋子文、宋美龄等会谈，陈述红军改编后，3个师以上的统帅机关应以军事名义，而不能以“政训处”代替。
对于这些带有根本性的原则问题，周恩来与蒋介石争执很激烈，分歧很大，虽经宋子文、宋美龄、张冲等往返磋商，蒋介石仍然固执己见，谈判自然难以进行。
不久，周恩来返回延安，中共中央听取了谈判情况的汇报，研究了蒋介石的意见，但仍然准备顾全抗日大局，做出妥协和让步。
中央书记处决定由周恩来负责起草谈判新方案。这个新方案考虑到蒋介石的意见，“原则上同意组织国民革命同盟会，但要求先确定共同纲领，以便奠定同盟会及两党合作之政治基础”。
“同盟会组织原则，在共同承认纲领的基础上，可同意国共两方面各推出同数干部组织最高会议。另以蒋为主席，承认其依据纲领有最后决定之权”。
由于蒋介石提出中共应先发表宣言，所以，中共准备7月中旬发表宣言。
“在宣言发表后，如蒋同意设立总的军事指挥部，红军即待其名义发表后改编，否则即于8月1日自行宣布改编，采用国民革命军暂编军、师名义，编3个正规师，共4.5万人”。
陕甘宁边区于7月实行民主选举，在张继、宋子文、于右任3人中，选举一人任边区行政长官，共产党方面由林伯渠任副长官。
国共谈判中，最棘手的问题是改编后的红军指挥部。
蒋介石设想，红军改编后，国民政府将派去所谓政训处，以取代军事指挥部，并将毛泽东、朱德派出国外考察，让改编后的红军失去核心，这样，就使他所精心设计的改编真正成为收编。
6月22日，周恩来致电蒋介石，专门谈及军事指挥机关的问题，表示中共可以再次让步，改编后的红军可以政治机关名义指挥，但是，朱德应为这个机关的主任。
同时强调，时下，朱德不能离去，红军倘若改编，将有许多工作要做。
周恩来告诉顾祝同、张冲：“朱德的去留影响极大，请向蒋进言，朱不离军队。”
这时，蒋介石决定召开庐山谈话会，邀请社会各界名流共商国是。
6月26日，南京方面来电催周恩来再上庐山，继续谈判。
几日后，南京方面又给延安来电，算是给周恩来致蒋介石电的回复：红军改编后只能设政训处。
中共中央为第四次谈判做了认真的准备，让周恩来负责起草国共《两党关系调整方案》。
这个方案提出：国民革命同盟会可负责调整两党关系，决定两党共同行动事项，但不能干涉两党内部事务；两党均须遵守共同纲领，但两党又均保留各自的组织独立性及政治批评和讨论的自由权。
7月4日，周恩来和博古、林伯渠到西安。
7日，他们飞抵上海。
也就在这天，震惊中外的卢沟桥事变发生。
13日，他们到达庐山，立即将《中共中央为公布国共合作宣言》交予蒋介石，表明重开谈判的诚意和务实的态度。
蒋介石的庐山谈话会，所邀各界名流都有一席之地，却唯独将中共晾在一边。
上次庐山谈判时，蒋介石提出中共应先发表宣言，可是，当《中共中央为公布国共合作宣言》送达时，蒋介石又予以刁难，以修改其中的一些内容为借口，就是不愿公开发表中共中央的宣言。
尽管如此，中共中央仍把民族的利益置于至高无上的地位，表示：
“愿在蒋指挥下努力抗战，红军主力准备随时出动抗日，已令各军十天内准备完毕，待令出动，同意担任平绥国防。”
可是，蒋介石却重新提出红军改编后，“各师须直隶行营，政治机关只管联络”，再也不提3个师以上的政治机关可以代行指挥权了。
这种态度当然是周恩来难以接受的。
第二天，周恩来致函蒋介石：“华北炮火正浓，国内问题更应迅速解决，其急者为苏区改制与红军改编之具体实施。”
同时明确指出，蒋介石的意见和态度与上次庐山谈判，“出入甚大，不仅事难做通”，而且，“恐碍此后各事之进行”。
谈判又成僵持局面，中共中央考虑到全民抗战形势的来之不易，仍是顾全大局，求同存异。
毛主席、张闻天来电指示：“为大局计，可承认平时指挥人事等之政治处制度，请要求设正副主任，朱正彭副。但战时不能不设指挥部，以资统帅。”
周恩来根据这一精神，就谈判的问题草拟出12条意见，通过宋美龄转交给蒋介石。
这些意见的内容归纳起来就是：
国民党中央公开表明赞同《中共中央为公布国共合作宣言》，各报刊可公开发表；迅速发表陕甘宁政府名义，从张继、宋子文、于右任3人中择1人担任正职，由林伯渠任副职，其范围包括现在所辖18县，其疆界请国民政府行政院和边区政府划定；国共双方派人分赴鄂豫皖、闽浙赣、闽粤赣、湘鄂赣等地联络与传达国共合作方针，对南方红军游击队实行改编；允许中共在延安出版的《解放》周刊在全国发行；红军改编的具体意见。
但是，蒋介石对周恩来的12条意见，没有任何回应的表示，还是坚持红军改编后不设统一的军事指挥机关，3个师的管理直属行营；3个师的参谋长由南京派遣；政治主任只能转达人事、指挥的安排，可以周恩来为主任、毛泽东为副主任。
事实上，如果按照蒋介石的如意算盘，红军改编后没有统一的军事指挥机关，一切听命于蒋的“行营”，那么不要多长时间，改编后的红军就会发生质的变化，再也不是中国共产党领导的武装队伍了。
如此心怀叵测，周恩来当即严正表示：蒋对红军改编后的指挥与人事的意见，我党绝不能接受。
谈判再次陷入僵局，周恩来等离开庐山到达上海。
7月20日，毛主席、张闻天致电周恩来、博古、林伯渠：“日军进攻之势已成，抗战有实现之可能。”
“我们决采取蒋不让步，不再与谈之方针。”要求周恩来和林伯渠暂留上海，以观察形势的发展变化，等待重开谈判。
随着华北局势日益危急，全民抗战已成山雨欲来之势。周恩来在上海注意到形势的发展，致电毛主席、张闻天，建议红军改编的工作应先行开展。
他在电文中说，不管形势如何变化，须“立即自行改编3个方面军、6个单位的统一组织，每个方面军编足1万5千人，独立军、师都编入，加强干部，使各方面军都能独立工作”。
27日，他们到达西安，当日在与蒋鼎文会谈时，即得到蒋介石的口信：红军迅速改编，出动抗日。
针对蒋介石的催促，周恩来让蒋鼎文转告蒋介石：红军同意改编，同意开拔，但是国民党应立即发表《中共中央为公布国共合作宣言》。