根据中央的指示精神，周恩来、叶剑英等常常是彻夜不眠地分析形势，对如何答复“皓电”的内容、时机和形式等重大问题，以及共产党在政治上、军事上应采取的策略措施等，都及时地向党中央、毛泽东提出了很多切实、有益的建议。
11月30日，周恩来和叶剑英根据毛泽东对国民党采取“表面和缓，实际抵抗，有软有硬，针锋相对”的斗争方针，就新四军北移问题，同国民党代表、军令部次长刘为章（即刘斐）谈判。刘称蒋介石表示可以将北移限期推迟，但各地冲突必须停止。周恩来、叶剑英表示，江南新四军决定移动，其余有困难；停止冲突必须由国民政府军队“立即停止军事行动”。12月5日，周恩来：叶剑英致电中共中央，建议以朱德、彭德怀、叶挺、项英名义电复刘为章，要刘顾全大局，停止桂军和霍守义师对江北新四军的进攻。12月中旬，又电告毛泽东、朱德：李品仙歼灭新四军渡江军队的计划是经何应钦核准的。
为了贯彻执行中央的指示，在此期间，叶剑英陪同周恩来同刘为章和张冲（即张淮南）在重庆连续进行多次谈判。在谈判中，为了击破国民党掀起的反共高潮，坚定地贯彻中共中央提出的十二项谈判条件：（一）我同意将皖南部队北移，但需延缓开动时间。（二）我苏鲁皖部队不能开动，只是皖南的移动。（三）我华北八路军因无粮饷、弹药，准备南下。（四）国军应停止进攻陕甘宁边区。（五）国民党释放罗世文，我释放孙启人。（六）应停止在陇海路、咸榆路捕人扣车。（七）张国焘、叶青不应聘为参政员，否则中共参政员将退出参政会。（八）桂林八办不能撤销。（九）国民政府应给八路军、新四军发饷，欠饷亦应补发。（十）停止石友三隔离黄河的行动。（十一）保障我在各地办事处之安全。（十二）拒绝同何应钦、白崇禧谈判，要求与蒋介石直接谈判。在12月24日的谈判中，叶剑英郑重表示：“中国共产党的让步是有限度的，‘佳电’提出新四军过江，已表示让步，如果国民党再不停止进攻，陕北封锁仍不解除，那么，兵戎相见，演成内战，责任完全在国民党。”12月30日下午，国民党代表在谈判中正式宣称：奉蒋介石指不，“中央提不案”内容不变，日期可以延缓。要求12月底，江南新四军移到江北，江北八路军移到老黄河北。越年1月底，江北新四军移到老黄河北，否则冲突避免不了，一切谈不上。周恩来、叶剑英再次向对方郑重申明：第一，江南新四军已经决定移动，其他我军不动；第二，冲突如有，其原因决不如此，最近霍守义师南下，攻击十八集团军彭部，他们已再三让步，故目前国民党必须停止在陕北、皖南和苏北的军事行动。
在同国民党代表谈判的同时，叶剑英协助周恩来，通过各种渠道揭露国民党制造磨擦、破坏国共合作的行径。他们布置工作人员把国民党制造磨擦的文电和反共文件汇集成册，秘密发出，还寄往八路军驻桂林和西安的办事处，广为散发：同时委托国际友好人士王安娜等通过外国朋友把材料带到香港向国外散发。
尽管局势发展已如此严重，但是，中共中央东南局书记兼新四军副军长的项英，却没有坚决执行中央一系列重要指示，对国民党顽固派可能发动的突然袭击，估计不足，缺乏准备。这就使新四军处于十分危险的境地。
五揭露“皖南事变”真相
1941年1月6日，爆发了震惊中外的“皖南事变”。1月4日奉命北移的新四军军部和所属部队9000余人，于6日在皖南泾县茂林地区突然遭预先埋伏的国民党军第三战区司令长官顾祝同、三十二集团军总司令上官云相所指挥的7个师8万多人的包围袭击。新四军被迫抗击，血战7昼夜，弹尽粮绝，除2000余人突围外，其余6000余人大部壮烈牺牲，一部被俘。军长叶挺被扣，项英、袁国平、周子昆遇难。
事变后的第6天，1月12日周恩来、叶剑英和办事处的同志正在《新华日报》报馆举行该报创刊3周年纪念活动，突然接到中共中央书记处关于新四军在皖南惨遭国民党包围袭击的告急电和中央关于向国民党提出严正交涉，并向各方呼吁的指示，他们立即中断纪念活动，迅速找到国民党谈判联络代表张冲，向国民党方面提出抗议，要求“急电制止”。同一天，周恩来、叶剑英复电党中央，报告了同国民党代表刘为章交涉的情况，电报说，已告诉刘为章：我华北、华中将士得到新四军在茂林被围攻恶、讯，义愤填膺，怒不可遏，只有迅速解除围攻，才能免除危机；提出要蒋介石、何应钦立令顾祝同解除茂林包围，让出新四军经苏南渡江的道路。同时直函向蒋抗议，坚持非经过苏南过江不可。请中央询问叶（挺）、项（英），究竟他们采取哪条道路折进苏南，以便作具体的交涉。据当年南方局工作人员左仲平回忆，叶剑英在曾家岩亲自给在上饶的国民党军将领上官云相打电话，痛斥其袭击新四军军部的暴行，上官云相狡辩说，这是“误会”，叶剑英驳斥说：“什么‘误会‘？你们所讲的‘误会’就是何应钦、白崇禧一手策划的阴谋！你们‘围剿’了新四军军部，但是新四军的部队还在，八路军也不会袖手旁观的，你们要对后果负一切责任！”
1月13日晨，叶剑英通过电话责问三战区参谋长邹文华：对新四军之北移，你们不但不予以帮助，反借口狙击，这是破坏国共关系，将使问题更难解决。接着，周恩来、叶剑英向何应钦、自崇禧、刘为章、张冲提出最严重抗议，并要他们立刻转达蒋介石，要求立刻解除对新四军的围攻，否则国共关系破裂之责将全由你方担负。14日，周恩来、叶剑英再次致函蒋介石，要求他下令立即停战撤围。17日，周恩来和叶剑英获悉国民党反动当局发布通令，诬蔑新四军叛乱，悍然宣布取消新四军的番号，再次向张冲提出严重抗议。当天夜里，得悉《新华日报》关于揭露皖南事变真相的报道和社论被新闻检查官扣压，周恩来立即为《新华日报》题写了“为江南死国难者志哀”和“千古奇冤，江南一叶，同室操戈，相煎何急？”二幅题词，要报馆将题词手迹制版登在被扣去的稿件位置上，加快编排和制版印刷，组织好发行力量，抢在次日各大报发出之前送到广大读者手中。第二天一早，载有周恩来题词的《新华日报》便到达读者手中，并出现在重庆大街小巷的阅报墙上，报纸销量从平时的1000份猛增到5000份。蒋介石看到报纸，大发雷霆，把陈布雷、戴笠骂了一通，说周恩来的题词比一篇社论还重要。
在这些日子里，叶剑英常常是废寝忘食，通宵达旦，陪同周恩来与国民党当局抗议交涉，不仅为解救新四军之危急，尽最大努力，还帮助解决贵阳、桂林等八路军办事处交通站等遭到的迫害问题，与此同时，还与梁漱溟、沈钧儒、邹韬奋、张申府、章伯钧、黄炎培、张君劢等爱国民主人士多次交谈，揭露国民党制造磨擦的真相，巩固和发展抗日统一战线。1941年1月14日，同苏联驻华使馆武官崔可夫商谈，听取他的建议。
为了彻底揭露国民党反动派制造“皖南事变”的真相和欺骗宣传，周恩来和叶剑英商量，决定写一篇传单广为散发。叶剑英立即召集军事组和其他有关人员共同研究，连夜赶写了《新四军皖南部队惨被围歼真象》一文，概括了八个问题，列举大量事实揭露国民党制造“皖南事变”的真相和阴谋。传单写好以后，叶剑英作了反复修改，于19日晨送给周恩来审阅定稿。周恩来看完，高兴地说：“恰到好处。”亲自修改了几个地方，指示要赶快印刷，秘密散发出去。传单印好以后，大家分头出动，冲破国民党特务的重重阻挠，通过各种关系和渠道散发到山城重庆，“皖南事变”真相很快大白于天下。
为了表明中国共产党对“皖南事变”的严正立场，中共中央军委发布命令，宣布重建新四军，任命陈毅为新四军代理军长，刘少奇为政治委员，张云逸为副军长，赖传珠为参谋长，邓子恢为政治部主任。同一天，中共中央军委发言人对新华社发表谈话，提出了中共关于解决“皖南事变”的十二条办法。