13日晨8时后，张学良又来见蒋。蒋言无精神说话。张退出。宋文梅不久送早餐至，说是私人给蒋买的早餐，蒋表示谢意后，仍拒不用，说是尚不饿，如需用时，再向你要。同日，蒋给宋美龄写了一个电报，说是“余决心殉国”。张、杨看后，未发。11时，邵力子来见蒋，转达张学良之意，请蒋移居高桂滋公馆。这是因为12日夜，绥靖公署参谋长李兴中接到一封匿名信，声言要营救蒋介石。张为了防备万一，决定将蒋迁移金家巷高公馆。而且孙蔚如曾因张学良的军队不在西安，劝杨虎城将张学良等扣押，释放蒋介石。杨为不背叛张学良，婉拒孙的主张，与张学良合作到底。但蒋又拒绝移居。并说：“决不能迁往何处。此为西安绥靖公署，亦即行政院在陕西机关，余为行政院院长，唯居此，乃无亏于职守。汉卿如不能送余回宁，余即死于此，可以此言告之也。”
张、杨见蒋不迁，乃于13日夜10时，令刘多荃、孙铭九、宋文梅等持枪请蒋迁居。蒋见此情况，顿时紧张起来，据应德田的记载，吓得蒋浑身发抖，并说：“我是兼行政院院长，西安绥靖公署是行政院的直属机关，这是公家的地方，让我就死在这里吧，我绝不到别的地方去。”孙、宋一再向他解释，请他迁居，蒋干脆吓得抖抖索索地把被蒙上头，赖在床上不动。孙、宋只得回去复命。
但蒋自己则说是孙铭九、宋文梅服从他的命令，立即离开的。并且还大谈他的视死如归和代表四亿人民的人格的大无畏精神。14日晨张学良再劝蒋移居，蒋仍拒绝。张即持端纳电文请蒋看。蒋答应见端纳后再说。下午4时杨虎城见蒋。蒋问何以收拾此局，并叫杨等向中央请罪，并送他回南京。杨答以自己不能作主。即辞去。下午5时，端纳见蒋，向蒋交上宋美龄的信，并表示和蒋同住，蒋当然同意，这时蒋始定下心来。宋美龄给蒋信的全文如下：
夫君爱鉴：
昨日闻西安之变，焦急万分。窃思吾兄平生以身许国，大公无私。兄所作为，无丝毫为自己个人权利着想。即此一点，寸心足以安慰。且抗日亦系吾兄平日主张。维兄以整个国家为前提，数年来，竭力整顿军备，团结国力，以求贯彻抗日主张。此公忠为上帝赐福。兄早日脱离恶境。请兄亦祈求主宰赐予安慰。为国珍重为祷。临书神往，不尽欲言。专此奉达、敬祝康健
妻美龄卅五年十二月十二日
此信系暗示蒋介石应同意抗日主张，不要一意孤行。
端纳是英籍澳大利亚人，新闻记者出身。先是张学良将军的顾问，张出国后，任蒋的顾问。此次端纳受宋美龄委托，也受张学良之请，来西安担任调解和劝说蒋介石的特殊任务。端纳在了解张、杨意图后，对蒋进行了劝说。他说：“我这次是受蒋夫人的委托而来的，到这里之后与张汉卿将军进行了晤谈，对这次事变情况有了一些了解。我首先告慰您，就是张将军对您并无加害之意，只要您答应他们的主张，他们还是忠心地拥戴您做领袖。我认为这不仅是张、杨两将军的个人意见，也是全中国人民的迫切要求。而且许多西洋人也赞同这样的政见。您若是接受他们的主张，今后更成为世界之伟人；若是拒绝接受将成为渺小的人物。国家和委员长个人的安危荣辱，全系于委员长自己心思的一转。”听了这些话后，蒋介石同意转出新城大楼，脱离了西北军的直接控制。此后蒋对张学良和杨虎城的想法已经了解，既不狐疑也态度温和多了。
苏联政府听到西安事变后，也反对张学良，骂张为叛逆。其《真理报》则说张学良投机，假借反日为号召，“事实将促成中国国家之分裂”。《消息报》则说张学良此举“足以破坏反日力量之团结”。这是因为斯大林深怕中国从此大打内战，为日本所乘，削弱中国抗日力量。日本政府和天皇则怕国共合作，加强抗日力量，反对国民政府对中共和谈，惟恐中国不打内战。正是各为自谋，态度鲜明。
而蒋介石终于接受国共合作，共同抗日，既是对裕仁天皇的强硬反击，也是顺应全国人民的抗日愿望，这无疑是明智和正确的决策，符合中华民族的根本利益。张学良杨虎城之兵谏对团结抗日，对中共的存在和发展，均具有极其重大的意义，对今后中国历史的影响，更是深远莫测。
14日，张电请宋美龄来西安。15日，端纳又乘飞机由西安抵洛阳，用电话向宋美龄报告他会晤蒋介石和张学良的情况。并特别对宋强调说明张学良的只是兵谏的善意和蒋本人的安全情况，以及和平解决的光明前景。
此次兵谏后，张学良曾专门给孔祥熙打了一个电报，告知兵谏本意。电文云：
“……不意介公违反众论，一意孤行，举整个国家之人力财力消耗于内战。吾兄执掌财政，当能洞悉。绥东战起，举国振奋，乃介公莅临西北，对于抗日，只字不提，而对于青年救国运动，则摧残备至。弟陈词再再，置若罔闻。伏思中华民国非一人之国家，万不忍因一人而断送整个国家于万劫不复之地。弟爱护介公，八年如一日，今不敢因私害公，暂请介公留驻西安，促其反省，决不妄加危害。我兄遇弟至厚，当能谅其无他。披沥奉闻，并乞明示。……张学良叩。震印。”
这封电报，可以当作张学良兵谏目的的全面深刻的说明，也是张氏在自言其志。张氏此心，可以光照日月，尤感人肺腑！为人赞佩难已！
16日，南京何应钦已兴兵讨伐张、杨，向西安进军，并对西安郊区进行轰炸。宋美龄怕蒋介石被炸死，又请端纳返回西安，对张学良说明宋的意思。要蒋向何应钦下手令停止军事行动。同日晚，由张学良请被扣押的蒋方震说服蒋介石向何应钦写手令，停止轰炸西安和军事行动。蒋正好利用这个机会，令何停止军事行动和停炸西安三天，逼张学良于三天内送他回京。信文如下：
“敬之吾兄：昨闻空军在渭南轰炸，望即令停止。以近情观察，中正于本星期六前可以回京，故星期六前万不可冲突，并即停止轰炸为要。中正手启。十二月十七日。”
此信于17日下午由蒋鼎文乘飞机专程送往南京。第二天此信刊于京沪各报。18日晨，南京方面停止轰炸西安。
12日捉蒋后，国人要求杀蒋者很多，东北军与西北军中也是如此。张学良、杨虎城更加急需中共方面参加解决。即日电请中共中央派代表团到西安解决西安事变问题。中共中央时在陕北瓦窑堡。当毛泽东于12日深夜接到张、杨电报后，极为高兴，并建议和张、杨组成“三位一体”军事委员会。14日，张学良派飞机接中共代表团。据日文资料《秘录》（十）所引斯诺的《中共杂记》书中说：同日，斯大林电复中共中央，指示十天内放蒋，“采取联蒋抗日政策”。斯大林是怕中国从此大打内战，迅速为日军占领，对苏不利。苏《消息报》曾发表评论，认为西安事变可能引起内战有利于日本，希望中国和平解决西安事变。英国《字林西报》则主张南京联共抗日。
中共中央派周恩来为团长，由秦邦宪、叶剑英、罗瑞卿、童小鹏为团员，于15日自瓦窑堡出发。16日到肤施。17日下午乘飞机启程。6时余，抵达西安。驻张学良金家巷公馆东楼三层。东面两间房内，一间为卧室，一间为客厅。当日晚举行欢宴。饭后即在周恩来住室内进行了会谈。会谈内容仍是拥蒋抗日。等蒋答应抗日后，就放他回京，并拥为抗日领袖。周仍同意张的这个主张，并指出杀蒋后，就会引起更大规模内战，于抗日极为不利。因此周、张会谈后，就决定了只要蒋同意抗战，就放他回京的原则。同时周、张商谈了对南京进攻的防御问题。（后组织了临时的东北军、西北军、中共三位一体的军事委员会）为了对付蒋军的进攻，将东北军主力调渭南地区，阻击由潼关进入之敌军；另调一部主力在固原、平凉地区监视胡宗南部。同时，东北军自肤施、甘泉撤防，由红军接防，驻肤施至三原一线，目的是可以南下渭北，配合渭南东北军侧击蒋军。东北军防守西安和蓝田、三原一带。
18日，周恩来和杨虎城会谈。杨虎城对蒋能否答应抗战，深感疑虑，更担心蒋介石事后会报复。后经周一再解说，杨虽同意放蒋原则，内心疑虑则始终没有打消。但只好同意周、张意见。
蒋移居后，对张学良态度虽然稍有缓和，但总是拒不谈任何正题，并以背脊骨被摔伤，终日赖在床上，常常发火。张学良无奈！只好请宋子文于二十日偕同端纳到西安。陪同宋到西安者有陈康齐等。宋子文到西安后，先和张学良、杨虎城、周恩来见面。张学良向宋明确表示：东北军、西北军和红军已经决定，只要蒋介石答应八大主张，就放蒋回南京。然后宋子文见蒋，交宋美龄致蒋信函，谓“如子文三日内不回京，则必来与君共生死！”蒋看后，据王德胜年表说，“不禁潸然泪下。”此时宋示意端纳和张学良出去，开始和蒋单独会谈。蒋于谈话之前先交遗嘱与宋，请转交宋美龄和两个儿子。然后宋子文告知蒋氏，邵元冲已于12日晨被击成重伤不治而死，以及张、杨、周的决定。蒋表示悲痛后，就对宋讲明，欲救他脱难，必须迅速进兵。同日晚，宋又见蒋，说明蒋必须答应一、二事，方可尽快和平解决此次事变。蒋仍拒绝，谓不回南京后，什么也不谈。21日，宋向蒋辞行回京，蒋示宋五日内进攻西安，则他的生命可保安全。临别蒋又告宋曰：“尔切勿再来！且嘱余妻，无论如何勿来陕。”
22日，宋美龄和宋子文、端纳、蒋鼎文、戴笠一同到西安。宋美龄一见蒋，蒋介石就哭了，并说了一大堆讨好其妻的基督教圣经中话，语云“余虽屡嘱君千万勿来西安，然余深感无法相阻也。今晨余展圣经，适阅及耶和华今将有新作为，将令女子护卫男子句。今君果来此。”宋美龄态度若常，并告以外间情况，要他先设法离开西安，以求脱身为要。脱身而后再言其他不迟。蒋则故作什么以身殉国，决不谈判之态，以示其人格不凡。据蒋自己记载，几经宋美龄劝说答应抗日条件，蒋终于口头答应。遂于25日下午4时离开西安，26日中午12时回到南京。
此次宋、蒋谈话中，宋美龄要蒋为她讲孙中山蒙难广州的事。讲后，宋美龄悲叹孙中山蒙难时尚有蒋去赴难，而今蒋氏蒙难，却无一人到西安赴难。蒋自我解嘲说，情况不同，这不是有你来赴难吗？
由宋氏兄妹代表蒋氏，和张、杨、周谈判，并由周恩来最后归纳八条为六条主张。这六项主张是：
一、双方停战；中央军撤至潼关以东。
二、改组南京政府，肃清亲日派，加入抗日分子。
三、释放政治犯；保障民主权利。
四、停止“剿共”，联合红军抗日；共产党公开活动。
五、召开各党、各派、各界、各军的救国会议。
六、与同情抗日的国家合作。
双方谈判自23日开始，至24日结束，这次谈判的记录者，为应德田。据他的记载，谈判内容如下：
“一、关于停止内战，中央军撤出西北一项，宋子文答应与宋美龄负责办理。
“二、关于改组南京政府，蒋介石辞去行政院长，驱逐亲日派，容纳抗日分子一项，原则通过。具体办法，张学良将军提宋子文长行政院；宋子文之意以为孔祥熙长行政院更合适，他本人任副院长兼财政部长。张学良将军提张伯苓长教育，一致通过，此外还有颜惠卿长外交，卢作孚长实业；任邹韬奋、章乃器、杜重远等抗日救国运动领袖为中央各部副部长等。
“三、关于释放上海爱国领袖，释放一切政治犯，保障人民民主权利一项，原则通过。宋答应回去后即陆续释放七君子和其他政治犯。
“四、关于‘剿共’联合抗日一项，宋子文提出现在不能马上爆发抗日战争，只能作抗日的准备工作。‘剿共’政策可以立即改变，内战可以即时停止；抗战爆发时，共产党活动公开，国共合作公开。红军更改番号，由国民政府统一指挥。周副主席指出，进行准备的一切抗日工作，必须是积极而非消极的，日寇如再进犯，应当坚决抵抗。大家都同意了这个意见。
“五、关于召开各党各派各界各军的救国会议一项，宋子文说，回去后须先召开国民党中央全会，解决开放政权问题，然后召开各党各派各界各军救国会议。通过。
“六、关于与同情中国抗日的国家建立合作关系一项，一致同意。
“七、关于对红军接济一项，宋子文答应由周副主席、张学良将军商定，他保证拨发。
“八、关于西北善后一项，今后西北军事、政治工作由张学良将军、杨虎城将军负责主持。一致通过。”
关于其中第一项，高崇民遗稿《西安事变杂谈》中有成立西北绥靖公署，由张学良、杨虎城和中共三个方面担任正、副主任。关于第七项，高文有更具体的说明：原来的东北军饷每月二百万元，仍由中央担负；十七路军军饷，由一百万元增加到一百五十万元；红军军饷由中央每月拨给五十万元，总共四百万元，由西北绥靖公署发放；中央军从西北撤出；被扣之南京文武大员应予释放。最后归纳为一个五条和一个六条两文件。《解放日报》等于12月17日刊载五条件和六条件。五条件是：“一，准备抗日。二，陕甘宁青新五省交张杨负责。三，东北军与十七路军五百万元薪饷，按月由中央拨给。四，停止剿共，红军改编问题由张学良负责。五，所有参加西安事变之人员，一概不究。”六条件为：“一，日本入侵华北，必须抗日。二，划陕甘十八县、宁三县共二十一县为边区自治政府，直属中央管辖。三，中央承认共产党军编成三师。四，中央逐月供给军政费六十八万元。五，如与日军开战，中央每月供给枪弹八百万粒。六，以上条件在手续上需经行政院通过，并宣布全国。”
周恩来于24日上午和张、杨于张学良公馆西楼和宋子文对面谈成以上八项。当日晚周恩来见蒋介石，第一句话是“蒋先生，十年不见了。”蒋显得十分尴尬，说不出什么话来。日方材料《秘录》则说周仍称蒋为校长。并郑重说明，希望和平解决，拥护蒋为抗日领袖。周恩来并问蒋：“我们要求停止内战，为什么不停止？”蒋答说：“我等你们到西北来。”周又问他“我们已经到西北一年多了。”蒋于是无话可说。周恩来说：“他的意思很清楚，是要在西北消灭我们。”蒋还向周恩来表示：“停止剿共，联红抗日，统一中国，受他指挥。”
宋美龄于同日晚劝张学良立即送蒋回南京，并说这是“赠给国家以最贵重的圣诞礼物”。
谈判完成后，蒋介石为维护其领袖尊严，坚不肯签字，只“以领袖人格担保”。但蒋自己的《西安半月记》则根本不承认有谈判和他的人格担保之事，则实是作伪不实之词，用以吹嘘个人的什么人格。事实上，西安事变后就实行了以上谈判内容，进入了国共合作的道路。而且蒋于城下立盟，为脱身计，这些条件于回京前必然答应。但认为蒋的改变全系出于其诺言，就非常不准确了。蒋介石从完全妥协转向坚决抗战，是由如下原因决定的：