在蒋介石接见鲍格莫洛夫后，陈立夫继续与鲍氏盼谈判，在谈判中，陈立夫代表蒋介石多次向鲍大使提出要求，希望苏联出面向中共作工作，说服中共“解除武装……以政治方法来解决”。以实现中国的统一。陈立夫还表示：“如果苏联政府就中国红军承认中央政府权威一事向红军施加压力，那么苏联政府就可以表示对南京的真诚态度并赢得南京政府这个真诚的同盟者。”但当时的苏联并不想在中国的国共两党关系中充当调解人，因此，鲍格莫洛夫向陈立夫反复申明，苏联在国共两党关系的改善中将不起任何中间的作用，蒋介石在没有中间人的情况下完全可以同中共谈判。这样，蒋介石希望通过苏联的关系达到与中共接触的途径便断绝了，他只好自己去寻找同中共接触的机会。
早在1935年秋天的时候，陈立夫在动身去莫斯科之前，就曾与蒋介石商定，准备通过国民政府驻苏大使馆与在莫斯科的中共驻共产国际代表团取得联系。当时，正好驻苏大使馆首席武官邓文仪回国述职，已到了新疆，陈立夫便建议让邓文仪具体承办此事。于是，蒋介石即令邓文仪迅速回莫斯科去，说有要事让他去办，这要事即是到莫斯科去，与中共驻共产国际代表团进行接触。邓文仪接到命令后，不敢怠慢，南京也没回，马上从新疆启程赴苏。
第二年春天，邓文仪返抵莫斯科。在苏联政府和共产国际的帮助下，邓文仪会见了中共驻共产国际代表团负责人王明，双方进行了恳切的会谈。据邓文仪回忆：“三月初，回到莫斯科后，除积极筹划开展武官处的工作外，对于莫斯科与中国有关的俄国高级将领，过去曾在中国担任顾问的人，及中国共产党在莫斯科的代表，曾有相当联系及恳谈。”在谈话中，邓文仪按蒋介石与陈立夫的旨意，向王明提出了三项条件：（一）取消中国苏维埃政府，其所有领导人和工作人员参加南京政府；（二）改编中国红军为国民革命军，因为同日军作战必须有统一的指挥；（三）国共两党恢复1924—1927年存在的合作形式或任何其他形式。邓文仪还提出，改编后的红军可以开到内蒙古前线抗日，或划给西北部分区域作为红军的基地。王明向邓文仪阐述了中国共产党关于建立抗日民族统一战线的主张，邓文仪表示理解，并告诉王明，蒋介石看到他在共产国际七大上关于建立抗日统一战线的发言和有关文章后，就决定同中共接触谈判。同时，邓文仪还提出，国民党可以派高级领导人到莫斯科来和王明会谈。邓文仪与王明进行了多次讨论，最后，王明认为，无论是共产党还是国民党，中央都在国内，双方领导人也都在国内，谈判以在国内进行为好。不久，中共代表团指定潘汉年为联系人，与邓文仪会见，并派潘汉年回国，与国民党代表继续谈判。
当邓文仪在莫斯科与王明频繁接触、讨论国共合作问题时，陈立夫在国内也在另辟蹊径，试图打通共产党的关系，他将这一任务交给了其亲信曾养甫，由曾养甫具体经办。
曾养甫时任国民党中央执行委员，铁道部政务次长。他接到任务后，深感其艰巨性。因为当时国共两党还处于敌对状态，在苏区，蒋介石调动大军进行多次“围剿”，致使红军不得不举行长征，红军到达陕北后，蒋介石又亲临西北，派兵重重包围，欲除之而后快，在这种状态下，是不能到西北去与共产党接触的。在国统区，由于国民党的大肆屠杀，共产党已完全处于地下状态，平时特务们想抓到一个普通的共产党都难上加难，现在到哪里去找到共产党负责人，与他们接触呢？他感到找共产党之难，难于上青天。
曾养甫经过几天认真考虑后，终于有了办法，他找来了在他主持的杭州浙赣铁路理事会担任秘书的谌小岑，将与共产党接触的任务交给了他，并告诉他此事是由陈立夫在主持，陈对此事十分关注，要他尽快完成。曾养甫为什么会选择谌小岑呢？因为谌小岑在五四运动时期曾参加过周恩来领导的觉悟社，且与周恩来有私人关系，曾养甫便认为谌一定还与周恩来保持联系，也一定知道中共的行踪，是能够找到共产党的。
其实，谌小岑与周恩来及中共已经完全没有联系了，他接受任务后也毫无办法，想来想去，他想到了时任北平中国大学教授、自由职业者大同盟书记的吕振羽，因为自由职业者大同盟是一个进步组织，在抗日救亡运动中影响很大，谌小岑认为这个组织一定是共产党所领导的，吕振羽也一定是共产党员，很可能还是共产党的什么官。因此，谌小岑便根据曾养甫和陈立夫的旨意，于1935年11月给吕振羽写了一封信，信中说：“近年以来，东邻欺我太甚，惟有‘姜府’和‘龚府’联姻，方期可以同心协力，共谋对策，以保家财。兄如有意作伐，希即命驾南来……”
吕振羽当时还不是共产党员，但他与中共北平市委有联系，他接信后，即向中共北平市委宣传部长周小舟作了汇报，周小舟按照中共北方局的指示，先派吕振羽“立即去南京，探明此事系何人发动和主持”。待吕振羽出发后，中共北方局又派周小舟于1936年1月专程赴宁与吕振羽商谈谈判事宜。为了取得中共中央的支持，2月，中共北方局负责人之一的王世英离开天津，经西安来到山西前线，当面向毛泽东、周恩来汇报了与南京方面接触的情况，毛、周均表示了极大的兴趣，并对王世英作了关于与国民党谈判的指示。根据这一情况的变化，毛泽东指示中共方面应作出姿态。5月5日，中国工农红军发表《停战议和一致抗日》的东征回师通电，要求南京政府“在全国范围、首先在陕甘晋停止内战，双方互派代表，磋商抗日救亡的具体办法”。以推动国民党加快合作的步伐。
司徒雷登对陈氏兄弟的厌恶，从一定程度上决定了其失势的结局。同年3月，中共北方局派周小舟再次赴南京，直接和曾养甫谈判。这次，周小舟带来了一封由毛泽东、朱德、周恩来三人具名盖章写给曾养甫和谌小岑的信，信中重申了中共《八一宣言》关于建立抗日联军和国防政府的主张，对于国民党方面停止内战、一致对外的举动表示欢迎。
在曾、周谈判中，曾养甫因为有陈立夫作后盾，表现出迫切的心情，他希望两党能尽快合作，说：“现在正是马克思主义发挥作用的时候了，日本人打到我们家门里面来了，应该大家携手努力奋斗。”他还说，红军既要抗日，就加入国民革命军好了。周小舟见曾的兴致很高，便抓住时机，提出就一些有关两党合作的具体问题进行讨论，但曾养甫没有得到陈立夫的具体指示，不敢贸然行事，这次会谈虽然气氛融洽，但没有明显结果。
后来，中共方面又一再提出，要就具体问题进行谈判。谌小岑也再三建议，应该给中共一个关于双方联合抗日的具体条件的回信，曾养甫便向陈立夫报告了与共产党人周小舟几次谈判的情况，并提出，下一步应该就两党合作的具体问题进行谈判。陈立夫对国共两党间的初步接触是满意的，但关于具体条件，他也不敢自作主张，他需要向蒋介石请示。
为了使国共之间的秘密接触更进一步，陈立夫晋见了蒋介石，向他报告了国共初步接触的情况，并提出自己的建议，蒋介石表示：只要红军承认中央政府的权威，保存现有编制，参加抗日，他可以同中共谈判。陈立夫便根据蒋介石的指令，拟定了一个大概的条款，在送蒋介石审阅，得到蒋的同意后，准备对中共方面给予答复。
1936年5月中的一个上午，陈立夫来到曾养甫家，说有重要事情交代，并要谌小岑也参加，曾养甫即用电话找来了谌小岑。陈立夫神情严肃，要曾养甫找来笔和纸，他自己坐在沙发上一字一顿地口述，让谌小岑代笔，给中共方面写回信。陈立夫指示谌小岑，用“k”字代表国民党，用“c”字代表共产党，他提出了国共两党合作抗日的四项办法：
（一）k方欢迎c方的武装队伍参加对日作战；
（二）c方武装队伍参加对日作战时，与中央军同等待遇；
（三）c方如有政治上的意见，可通过即将成立的民意机关提出，供中央选择；
（四）c方可选择一地区试验其政治经济理想。
这四项条件由谌小岑抄写成多份，从几个渠道转交给中国共产党。
6月1日，两广事变发生，面对国内外错综复杂的形势，蒋介石顾此失彼，捉襟见肘，为了急于摆脱困境，他指示陈立夫加快“打通共产党关系”的步伐。这时，中国共产党方面通过吕振羽提出了两个具体问题，即划定防区让南方红军游击队集中与释放政治犯，要求国民党方面给予答复。陈立夫由于得了蒋介石的指令，他的积极性比以前明显提高。对中共提出的两个问题，他略加考虑后即表示：释放政治犯可以办到，只要中共开出名单来，就可照办；划定防区则暂时可以不必，但南方红军可以分散北上。为了进一步加深双方了解，陈立夫准备派曾养甫到延安去，直接与毛泽东、周恩来会谈，他还发出邀请，要周恩来到南京，当面解决一些具体问题。
当选为正副总统的蒋介石与李宗仁。7月，国民党五届二中全会召开，蒋介石在会上对抗日的“最后关头”有了比较明确的解释，他说：“假如有人强迫我们签订承认伪满洲国等损害领土主权的时候，就是我们不能容忍的时候，就是我们最后牺牲的时候。”这表明国民党政府对日政策有了比较明显的转变，对此，中国共产党给予充分肯定，认为“蒋委员长这种解释，较之过去是有了若干进步，我们诚恳地欢迎这种进步”。并提出国共两党重新合作的要求，表示：“早已准备着在任何地方与任何时候派出自己的全权代表，同贵党代表一道，开始具体实际的谈判，以期迅速订立抗日救国的具体协定，并愿坚决的遵守这个协定。”
蒋介石态度的转变，中国共产党对国共合作的诚意，都给陈立夫以很大的鼓舞，他希望尽快解决两党合作的问题，一则于国家于抗日有好处，二则国共两党合作后，肯定会有一番新的局面，他将因此而进一步提高在国民党内的地位。于是，陈立夫通知曾养甫尽快作好一切准备，随时听命赴延安谈判。
7月底，陈济棠反蒋失败，宣布下野，离粤赴欧，蒋介石派员主持广东，粤事解决，使两广事变形势发生有利于蒋介石的变化，蒋介石趁机压迫李宗仁、白崇禧，使他们难于支持。在此情况下，蒋介石又得意起来，而对国共接触的步伐又放慢下来，再加具体经办的曾养甫被任命为广州市长，陈立夫只好另选他人，并推迟了去延安的日程。去延安的人选虽然换了，但陈立夫并没有停止曾养甫打通共产党关系的工作，为了防止关系中断，他甚至允许吕振羽随曾养甫去广州，以便随时联系。同时，陈立夫还再次发出邀请，希望中共方面派高层次的代表到南京来谈判。
对此，中共方面仍然积极响应，中共领导人周恩来在给曾养甫的信中表示：“亟愿与贵方负责代表进行具体谈判”，并提出具体方法为：“尚兄及立夫先生能惠临敝土，则弟等愿负全责保兄等安全。万一有不便之处，则华阴之麓亦作为把晤之所。但弟身外出安全，须贵方代策划。”
周恩来的回信使陈立夫十分高兴，虽然不能预料这次谈判会在什么时候举行，但他与中共的关系毕竟打通了，国共两党之间有了接触，也有了对话，这是两党关系的重大突破。在这种情况下，陈立夫一面酝酿派人到延安去谈判，一方面也作好准备，迎接中共高级代表的到来。
跟共产党提条件
就在二陈兄弟翘首以盼周恩来或者中共其他高级领导人到南京来就国共两党合作抗日的问题进行谈判的时候，由王明指定的中共代表潘汉年于1936年六七月问从莫斯科回国，抵达香港。潘汉年到香港后，考虑到在香港与国民党代表会面不会引起其他方面注意，即写信给陈果夫，请他派人到香港接谈。陈果夫经与陈立夫商量，即派国民党中央组织部调查科总干事张冲前往香港，会见了潘汉年。经过交谈后，双方在一些问题上取得共识，然后，他们决定去见二陈兄弟，这样，潘汉年由张冲陪同，抵达南京。
陈立夫早就看到过邓文仪从莫斯科写回的书面报告，他知道潘汉年是王明派回来主持国共谈判的，而且知道潘才华横溢，年轻有为，他极想见见这位共产党的才子，所以潘汉年到南京后，陈立夫便十分高兴地会见了他，并就国共双方合作抗日的问题进行了讨论。在交谈中，陈立夫再次重申了他以前提出的四项条件，他说这是国民党关于合作的基本意见，希望共产党能拿出自己的具体办法，以便双方进行讨论。同时，陈立夫希望周恩来能到南京来，举行国共两党的高级谈判，尽快达成协议。
潘汉年由于刚刚回国，对于以前国共之间的秘密接触还不甚了解，对于国共合作的具体办法他必须请示中共中央。于是，潘汉年在与陈立夫会面后，即离开南京，前往延安向中共中央汇报工作。
中共中央在听取潘汉年的汇报后，即派潘作为同国民党谈判的代表，于1936年9月从陕北来到上海，他携带了毛泽东致国民党一些中枢领导人，周恩来致陈果夫、陈立夫兄弟俩的信函以及中共中央拟定的《关于国共两党抗日救国协定草案》。
毛泽东在致蔡元培的信中称陈果夫为“党国故人，学术师友，社会朋旧”并要蔡元培代以致讯，“率尔进言”。周恩来给陈果夫与陈立夫的信全文如下：
果夫
立夫两先生：
分手十年，国难日亟。报载两先生有联俄之举，虽属道路传闻，然已可窥见两先生最近趋向。黄君从金陵来，知养甫先生所策划者，正为贤者所主持。呼高应远，想见京中今日之空气，已非昔比。敝党数年呼吁，得两先生为之振导，使两党重趋合作，国难转机，实在此一举。
近者寇入益深，伪军侵绥，已成事实，日本航空总站，且更设于定远营，西北危亡迫在旦夕。乃国共两军犹存敌对，此不仅为吾民族之仇者所快，抑且互消国力，自速其亡。敝方自一方面军到西北后，已数作停战要求。今二、四方面军亦已北入陕甘，其目的全在会合抗日，盖保西北即所以保中国。敝方现特送贵党中央公函，表示敝方一般方针及建立两党合作之希望与诚意，以冀救亡御侮，得辟新径。两先生居贵党中枢，与蒋先生又亲切无间，尚望更进一言，立停军事行动，实行联俄联共，一致抗日，则民族壁垒一新，日寇虽狡，汉奸虽毒，终必为统一战线所击破，此可敢断言者。敝方为贯彻此主张，早已准备随时与贵方代表作具体谈判。现养甫先生函邀面叙，极所欢迎。但甚望两先生能直接与会。果夫先生如公冗不克分身，务望立夫先生不辞劳瘁，以便双方迅作负责之商谈。想两先生乐观事成，必不以鄙言为河汉。
临颖神驰，伫待回教。专此，并颂时祉！
周恩来
九月一号
中共领导人的来信洋溢着爱国热情，字里行间充满了殷殷希望，这些对陈果夫与陈立夫来说，是有所感触的。二陈看信后，也不能不为中国共产党深明大义，坦诚合作的磊落胸怀所感动。陈立夫专门指示曾养甫研究周恩来信函，并提出邀请周恩来到广州或者香港会谈，因南京代表北上恐惹人注意。同时，陈立夫还希望陕北与武汉电台通过密码直接联系。照理，在这种基础上，国共两党的合作应该是很快可以形成了。
但在这关键时候，国内外政治形势又发生了变化，这种变化深深地影响到蒋介石对国共合作的态度。
9月中旬，李宗仁、白崇禧等发表通电，表示服从“中央”，并于9月17日与蒋介石在广州会晤，各派融入一堂，握手言和，至此，两广事变宣告平息。同时，在国际上，英美等国对日态度也较以前有所强硬，英国还答应给国民党贷以巨款。另外，日本方面也似有缓和之意。在这种情况下，蒋介石错误地估计了形势，企图乘此时机，一举实现国民党的一统天下。他估计红军三个方面军会合后最多不过3万人，只要调集30万大军和100架飞机，即可在二三个月内，将红军大部歼灭在陕北，他扬言：“共匪与军阀之势力，已不足为中国之患，且也闽变数平，两广就范，中国统一之局已达于垂成之域矣。”既然如此，那早先开始的国共两党之间的秘密接触，蒋介石当然认为是多此一举了，他即令二陈提高谈判条件或是尽快结束这种谈判。此后，二陈虽然与共产党还保持联络，但只是为了在政治上留有回旋的余地而已。
针对国民党方面这种敷衍态度，9月22日，周恩来直接致书蒋介石，严正指出：“先生如尚徘徊歧路，依违于抗日亲日两个矛盾政策之间，则日寇益进，先生之声望益损”，同时警告说：“先生纵以重兵临之，亦难止其不为抗战怒潮所卷入，而先生又将何以自处耶？”但蒋介石自恃形势对他有利，仍执迷不悟，对国共两党的合作采取消极态度。
翁文灏，一书生。在派系斗争中，被推出来当上“宰相”，可战时的“宰相”无自己的势力又怎能立足？翁不过一过渡者而已。11月10日，陈立夫在上海沧州饭店会见了中共代表潘汉年，融洽的气氛没有了，本来就很少笑容的陈立夫又摆出了那副阴冷的面孔，完全是以政府官员的姿态君临的。谈话一开始，潘汉年说明了中共起草的《国共两党抗日救国协定草案》，该协定指出：
（一）双方派遣全权代表举行谈判，订立此抗日救国协定。
（二）双方共同努力，实行对日武装抗战，保卫与恢复全中国之领土与主权，实现全国各党各派各界各军之抗日救国联合战线。
（三）必要步骤1.双方立即停止军事敌对行动；2.划定红军必须的与适宜的屯驻地区，供给军费、粮食和一切军用品，不得变更共产党在红军中的组织与领导；3.改革现行政治制度，释放政治犯，不再破坏共产党组织与不再逮捕共产党的人员，共产党停止以武力推翻现政府；4.召开抗日救国代表大会；5.建立全国统一的军事指挥机关，红军派人参加，中国共产党承认国民党在此种机关中占主要领导地位；6.与苏联订立互助协定。
（四）两党各派出同数的代表组织混合委员会作为经常接洽与讨论的机关。
（五）双方均保持其政治、组织上的独立性。
中国共产党提出的这个抗日救国协定草案应该说是合情合理的，陈立夫本人也觉得无可挑剔，但他早已接到蒋介石的密令，不可能以中共提出的这个协定草案作为基础进行谈判，而是按蒋介石的旨意，提出了另外一套方案，他装出一副十分坦诚的模样说：“既然共产党开诚合作，那我就好任意提条件了。首先，对立的政权与军队必须取消，中共军队最多编3000人到5000人，师以上干部一律解职出洋，半年后召回，量才录用，适当分配到南京政府各机关服务。如果军队能如此解决，中共所提的政治各点就好考虑了。”陈立夫的意图十分明显，他把共产党“联蒋抗日”的举动看作是软弱可欺的表现，试图以合作为借口，解除中共的政权与军队，然后迫使共产党就范，达到“招安”的目的。
陈立夫凌人的盛气与苛刻的条件，显然是中国共产党所不能接受的，潘汉年当即严正指出：“你这是站在‘剿共’立场的收编条件，不是抗日合作的谈判条件。当初邓文仪在莫斯科活动，曾养甫派人送到苏区的条件都不是收编，而是讨论合作。你这些条件当然是奉了蒋先生之命才提出的，蒋先生目前有此想，大概误认为红军已到了无能为力的时候了，或者受困于日本防共之提议。”潘汉年的话一针见血，揭开了问题的实质，陈立夫一时十分尴尬，他见不能压服潘汉年，急忙转了话题，口气也缓和下来，说：“你我均非军事当局，可否请周恩来出来一次，蒋先生愿和周恩来面谈。”潘汉年一口回绝，他说：“在你们这种苛刻条件下，周恩来是不会出来和你们谈的。”陈立夫狡猾地一笑，说：“请潘先生暂不要报告我刚才说的那些条件，我想周恩来应该会来的。”潘汉年十分肯定地回答：“如不把贵党的条件报告，暂时停战的条件不解决，我想他是无法出来的。”这样，陈立夫与潘汉年的谈判便在僵局中宣告结束。
在正气凛然的中共代表面前，陈立夫陷入无可奈何的境地，他既希望国共两党能尽快合作抗日，又不愿违抗蒋介石的旨令，放弃收编条件，正是在这种复杂心情的驱使下，他再次找到潘汉年，向他表示，希望谈判不要因此而破裂。
中共中央在得知国民党方面变化的情况后，即于11月12日电告潘汉年。该电一方面严正指出：国民党的“条件使红军无法接受，恩来出去也无益”。同时，为了争取国共两党合作抗日，顾全民族斗争的大局，又作了重要让步，表示：“为一致抗日，我们并不坚持过高要求，可照曾谈原则协定。”所谓“曾谈原则”，即原来陈立夫通过曾养甫向中共提出的谈判条件：党公开活动；政府继续存在；参加国会；红军改名受蒋指挥，照国民革命军编制与待遇，但不变更红军原有之组织与领导。
这些条件本来是陈立夫遵照蒋介石的旨意提出的，现在共产党方面提出以此为基础进行谈判，确实叫陈立夫不好下台，答应下来，怕蒋介石怪罪，不答应，则堂堂党国要人出尔反尔，岂不遭天下人笑话。陈立夫考虑再三后，决定晋见蒋介石。当时，蒋介石正在洛阳指挥国民党大军围攻红军。陈立夫携带中共中央复电专程飞赴洛阳，向蒋介石请示。但此时，国际上又掀起反苏反共浪潮，日德于11月15日签订了反共协定，正极力拉拢蒋介石参加国际反共集团，这就使蒋介石对改善国共两党关系的态度更加游移不定。结果，陈立夫的洛阳之行没有任何效果，蒋介石否定了自己原来所提出的条件，拒绝了中共的建议。
陈立夫也错误地认为形势对他们有利，他对国共两党合作抗日的热情一下子冷了下来，这时，他也不怕被天下人耻笑了。但不管怎样，总得要对共产党方面有个交待，于是，陈立夫只好硬着头皮再次邀请潘汉年前来谈判。
11月16日，陈立夫与潘汉年在南京见面，谈话开始后，陈便告诉潘汉年，蒋介石仍坚持原提各条件，并表示绝无让步可能，要求潘汉年将此意见尽快电告中共中央，希望中共方面能够委曲求全。陈立夫甚至以威胁的口吻说：“日德方面正在拉蒋先生加入反苏战线，中苏关系可能会恶化，那时，红军岂不更糟糕。”潘汉年听完此话，觉得再没有可谈的了，便站起身来，拱手告辞：“蒋先生既然要加入反苏战线，就不会抗日，那我们今天的谈判也不需要了。”陈立夫见此，急忙拉住潘汉年，让他坐下，略带诚恳地说：“我们不希望中国加入反苏战线，因此更希望红军方面能为民族捐弃成见。”潘汉年说，共产党深明民族大义，相反，是国民党不能为民族捐弃成见。
杜鲁门失势了，连昔日里这位言词慷慨的“第一夫人”也对他失却了兴趣。图为：杜鲁门与宋美龄。见气氛稍微有点缓和，潘汉年便谈起曾养甫所提的国共合作四个条件，他直截了当地问陈立夫：“听说这四个条件也是先生的意思。”陈立夫一听，连连摇头，矢口否认。潘汉年知道，现在的陈立夫是完全看蒋介石的眼色行事，不会把提出四个条件的事扯到自己身上来的。中国共产党已经作了巨大让步，而国民党方面连以“曾谈原则”为基础进行谈判都不肯，双方再也不能往下谈了。这样，陈立夫与潘汉年的会谈再一次不欢而散。
11月21日，潘汉年将会谈情况详告中共中央后，毛泽东，张闻天即于第二天复电告潘汉年：“目前此事无从谈起。恩来事忙，暂难出去。”中共中央也指示潘汉年：离开实行抗日救亡的前提，就没有任何商谈的余地。12月28日，周恩来写信给潘汉年，指出：“至今蒋介石似尚无抗日救亡之决心，合作谈判缺乏必要的前提，谈判显无速成之望。……我们愿以战争求和平，绝对不作无原则让步。”这样，国共两党之间的秘密谈判因国民党无诚意而陷入僵局。
此后。陈立夫又约潘汉年进行过一次交谈。在征得蒋介石同意后，陈立夫将原来所提条件略有改动，如将保留红军的数目由3000改为3万，但其收编的立场仍然没有变，这就理所当然地被中共方面所拒绝。至此，国共秘密谈判再也无法继续下去了。本来预定的周恩来与陈立夫之间的会晤也不能如期进行，这不能不说是件遗憾的事。
对这没有结果的谈判，陈立夫一半是恼火，一半是惋惜。他恼火的是共产党竟不按他们的指挥棒行事，不屈从他们的高压，使他以“招安”的办法解决共产党的企图不能得以实现，几年的心血毁于一旦。惋惜的是两党共同抗日的新局面不能成为现实，他也不能因此而在国民党中大出风头了。当然，陈立夫是一个很有耐力的人，他还不肯放弃最后的希望，为了表示他的心情，他派张冲专程到上海转告潘汉年，希望国共两党的谈判不要中止。潘汉年当即请张冲转告陈立夫，共产党持同样态度，但希望国民党放弃消灭共产党的企图，如此则谈判还是有可能重新开始的。
中国共产党的恳切态度使陈立夫多少有些内疚，为了不中断与中共的联系，12月初，陈立夫按预先的安排，派张冲由南京经西安、延安到达瓦窑堡，与中共领导人见面。陈立夫交给张冲的任务是，取得共产党领导人的谅解，并观察红军的动向。张冲到延安后，毛泽东、周恩来都接见了他，并作了友好的交谈。
不久，陈立夫还指派谌小岑交给吕振羽一份密电码，告诉吕说：“南京谈判到此终止，今后由武汉电台和延安电台直接联系。”
陈立夫派张冲的上海陈言和延安之行，以及武汉、延安的电台联系，是他为使国共谈判重新开始所作的努力，这一切，都给国共两党再奏谈判新曲留下了一缕娓娓的余音。
陈立夫主持的国民党与共产党进行的秘密接触和谈判，虽然没有任何结果，但它却增进了两党之间的了解，加强了两党之间的联系，为日后国共两党的第二次合作打下了基础。它在国共两党兵戎相见，战场厮杀的昏天暗地中投下了一丝光辉，在此光辉下，坚冰开始融化。此后，国共两党继续朝着接触、谈判的方向发展，终于导致了第二次合作的形成。
西安事变，反共态度转变
国共两党的秘密和谈停止了，二陈积极协助蒋介石，准备对陕北边区大举进兵，消灭中国共产党和红军。陈立夫加强了在陕西的“cc”实力，完全控制了国民党陕西省党部，并在省党部设置了专用电台，经常直接向蒋介石发送情报，还建立一支行动队，可随时直接捕人径解南京。
但是军事压力与特务政治挡不住抗日的潮流，不但广大人民要求停止内战、一致抗日，就是国民党内的爱国将领也一致要求枪口对外。在国家危难的关键时刻，被蒋介石派往西北“围剿”红军的张学良、杨虎城以民族大义为重，在西安实行兵谏，扣留了蒋介石，向全国提出了停止内战、改组政府、释放政治犯、共同抗日等8项主张，成为时局转换的重要枢纽。
1936年12月12日西安事变的爆发，在南京国民党内部立刻引起了一片混乱。事变发生的当天下午3时，曾养甫得到西安“cc”特务发来的急电：“张、杨叛变，领袖被扣，生死不明。”他一看吓呆了，急奔陈果夫公馆，正好陈立夫也在那儿，兄弟俩为这突如其来的事变所震惊。本来，陈立夫准备12月11日乘飞机赴西安，向蒋介石报告国共谈判情况，因突然发高烧，所以没去成。他们急忙打电话给戴季陶，查消息是否准确，待知事实后，便再打电话给何应钦等军方要人，要他们迅速作出决策，以救当前。刚放下电话，何应钦已派人传来口信，要求各中央执行委员到何公馆一聚，共商对策。于是，陈果夫与陈立夫匆匆赶到何公馆，只见公馆门前，警卫荷枪实弹，一些党政界要员正陆续来到，都神情严肃，见了面只点点头，便快步进入公馆。整个公馆笼罩着一片忧虑而紧张的气氛。
谈话一开始，便在如何处理和解决张、杨扣留蒋介石的问题上，分成了尖锐对立的两派。一派以冯玉祥、李烈钧、孙科等为首，主张以蒋介石的生命安全为重，和平解决西安事变；另一派则以戴季陶、何应钦、吴稚晖、居正、叶楚伧等人为首，坚决主张以武力讨伐西安“叛逆”；只有少数人模棱两可。陈果夫与陈立夫在会场上一会儿沮丧无语，一会儿义愤填膺，他们兄弟俩都站在戴季陶、何应钦一派的立场上，要求出兵讨伐张学良、杨虎城，以武力解救蒋介石。陈立夫慷慨陈词：
领袖一身系天下安危，今竟为叛逆所扣押，生命难保，前途堪虑，惟有大张挞伐，聚歼丑类。
当时，有人提出，是否满足张、杨部分条件，使蒋介石能尽快获释，如释放上海被捕的爱国领袖和一些政治犯等。陈果夫与陈立夫即站起来，声色俱厉地说：“绝对不行，这是向绑匪赎票的办法。”并提出立即处死“七君子”，以回答“张、杨叛逆”。同时，陈果夫还向会议建议，南京城内应立即戒严。他认为“集会结社，足以肇乱”，应绝对禁止，要以强硬手段处理西安事变。
谈话会经过激烈的争论后，主战派占了上风，会议决定对西安方面进行讨伐。后来，国民党中央政治委员会第30次会议决定，推何应钦为“讨伐军”总司令，下令将张学良“褫夺本兼备职，交军事委员会严办”，表示要“迅速指挥国军，扫荡叛逆，以靖凶氛，而维国本”。为了推动武力讨伐，陈立夫指令《中央日报》撰文发动声讨。陈果夫于会后以江苏省主席名义，拟定了致各省主席的电稿，对张、杨大张鞭挞。在致云南省主席龙云电中，陈果夫称：
……乃西安方面，忽有胁制统帅，破坏统一之举动，不惜自乱阵线，自堕纪纲，并举国一致之人心被其摇动，救亡图存之大计益感艰难。闻听之余，痛心会既。今幸中央已决定巩固中枢，保障统一之办法……当此安危一发之际，是非不可不明，趋向不可不定。素钦明达，当（表）同情，更望一致主张，促其悔祸之觉悟……
13日是星期日。早晨，中央政治学校照例举行总理纪念周，陈果夫匆匆赶到学校，因为先一天的事变，政校学生已知晓，都议论纷纷，陈果夫要张道藩向大家通报情况，以稳定人心。张道藩便在纪念周上向学生讲了西安事变的大概情况，并在会上大骂：“张学良是什么东西，他竟敢劫持我们的领袖。”陈果夫接着发表演讲，他说：“中央已经决定大计，对叛国作乱的张学良进行镇压。他没有什么了不起的力量。不过两个月，即可平定叛乱，大家安心读书。”
与陈果夫一样，对西安事变的发生，陈立夫也处于十分焦急之中，据他自己回忆：
参加12月12日会议之后，回到家里，当晚无论如何不能入眠，我不断问自己：我能做什么？
经过反复考虑，陈立夫认为，在进行武力讨伐的同时，还可利用自己正和共产党谈判的有利条件，敦请共产党和共产国际出面协调，以保证蒋介石在西安的安全。陈立夫回忆说：
第二天早晨，我请潘汉年到我家来，要求他致电共产国际，分析西安形势。作为共产国际代表，他应该电陈意见，帮助决定政策。我建议他指出，如果蒋先生出了什么事，其结果将是灾难的。中国将失去抗日的领导人。日本由于企图征服我们，必然发动侵华战争，其后，目标将转向苏联。其结果不仅关系中国的存亡，也将关系苏联。我还建议他报告，人们一致反对张学良，支持蒋先生。他同意并且起草了电报，我们将它译成密码发出去了。此前，为了和共产国际通讯，他将密码转交给了我们。
陈立夫对西安事变后的形势分析应该大体还是正确的，但他的动机则是为了共产党出面调解，以保证蒋介石的安全，然后调动大军进行讨伐，迫使张学良、杨虎城就范，武力解决西安事变。所以到了第三天，他要求潘汉年再次致电共产国际，希望共产国际指令中共领导人，设法保证蒋介石的安全，最好是释放蒋介石。陈立夫的活动收到了效果，据他说：
第二天，接到了来自共产国际的一份电报，中称：收到潘的两份电报，他对形势的分析是正确的。共产国际赞同他的观点，并已按建议致电周恩来。
陈立夫在与潘汉年会谈后，对蒋介石在西安的安全问题，心中似乎踏实了许多。有了这些许宽慰，他认为下一步将是迅速出兵讨伐西安了，因此，陈立夫与陈果夫积极活动，促使何应钦尽快向西安方面进剿。在一片讨伐的气氛中，何应钦即调派大军开赴潼关，做好进攻西安的部署，并派飞机轰炸西安附近的渭南县城和赤水车站，大规模内战有一触即发之势。
正当主战派武力讨伐西安的主张闹得沸沸扬扬的时候，宋美龄于13日回到了南京。她主张营救蒋介石，和平解决西安事变。宋美龄的主张得到了宋子文、孔祥熙等的坚决支持，于是该派很快压倒主战派，占居上风。何应钦虽然说宋美龄是妇道人家，不许她管国家的事，但在蒋氏裙带派强大势力下，他也无可奈何。这样，南京当局遂采用“正面处置严正，营救则多方运用”的原则。宋子文、蒋鼎文及与蒋介石、张学良均有密切关系的英籍澳大利亚人端纳等，往返于南京、西安之间，以使事变和平解决。宋美龄则亲赴西安，参与处理事变。
白崇禧，蒋介石的又一个幕僚。图为：白崇禧与蒋氏夫妇。宋美龄等人和平解决西安事变的主张，影响了国民党中两派激烈对峙的态势，二陈兄弟也不得不考虑自己的态度。原来，他们之所以极力主张武力解决西安事变，是出于以下动机：第一，他们认为以前蒋介石与各地方实力派之间的矛盾的解决，大多是军事行动起决定性作用，现在张学良、杨虎城以武力扣押蒋介石，是“大逆不道”的行为，更应该诉诸武力。只有这样，才能迫使张、杨放回蒋介石，否则，即使蒋被放回，也难以再统帅三军。第二，他们认为西安事变是受共产党所影响，他们的特务机关就报告，张、杨会见过周恩来。陈果夫认为：“张之脑中已有共党人之矣。”因此，西安事变发生后，当陈立夫找来中共代表潘汉年，希望共产国际与中国共产党居中调解时，陈果夫竟逼潘汉年承认共产党捅手西安事变，由“曾养甫与陈立夫两人，与他面谈，潘不承认”。从反共的立场出发，他们便主张武力讨伐。现在看到宋美龄等蒋宋裙带派和平解决西安事变的主张占了上风。再加，中国共产党已通过潘汉年就和平解决西安事变向他们兄弟做了许多工作，因此，陈果夫与陈立夫不得不考虑转变态度。
12月20日，又是星期日，也是总理纪念周，陈果夫再次向中央政治学校学生讲西安事变。他说：
校长虽然没有出险，但肯定张学良不敢加害他。我们担心的是，事变开始后，关于校长的下落没有消息，因为这样，张学良、杨虎城可借口说已被乱兵杀害。现在既有了下落，谅他们不敢公开危害。
这与前一星期大骂逆贼，要平叛、镇压相比，明显已经变了口气。后来，他再次致电龙云，也委婉谈到：
至委座安全问题，俟前往之美顾问端纳回京询明真相后，再熟商营救办法。
虽然陈果夫与陈立夫对解决西安事变的态度有所变化，但总的来说，还是希望以武力讨伐张、杨的。为了配合这一行动，这期间，二陈对cc特务组织的活动作了进一步安排：
（1）急电西北区和河南特务室迅速派员潜入西安进行侦查。
（2）指示南京邮件和电报检查所所长张志鹏和叶定严密检查邮件（特别是电报），即时具报。
（3）责成所属南京区区长钱永健、周光亚加强侦查戒备，并与宪兵司令部配合，防止坏人乘机造谣扰乱治安。
（4）指使所属密电研究室主任马懋文、陈文彬对于各派系（指桂、阎锡山、龙云、刘湘等系）加强侦查，可了解他们对西安事变的态度和行动。
（5）与军事机关密切配合。
虽然二陈作了很多加强特务政治和恐怖活动的准备，以配合国民党大军武力讨伐西安，但事态并没有按二陈所想象的方面发展。由于各方面的努力，特别是中国共产党以民族利益为重，对西安事变正确引导，终于和平解决了西安事变，达到了逼蒋抗日的目的。
12月26日，蒋介石由张学良陪同，回到南京。陈果夫、陈立夫及其他国民党高级官员都到场迎接蒋的归来。陈立夫作为蒋的亲信，被允许跟随到达蒋介石的住所。蒋介石由于背伤还没痊愈，一进屋便躺在了床上，长长地舒了一口气。陈立夫即向蒋问起西安事变的情况，他最关心的是周恩来在西安事变中的态度，因为此刻，他与共产党之间的谈判正紧张地进行。因此他迫不及待地问：“周恩来态度如何？”蒋介石半闭着眼，缓缓地说：“不坏！不坏！”陈立夫听后，眉头开始舒展，心中似乎感到了一丝宽慰。
但陈立夫对共产党的基本态度并没有变，即把武力解决放在第一位。他当即向蒋介石建议：中央军各部继续全线西进，一举消灭共产党。此时，陈立夫正主持与共产党谈判的事宜，为什么会如此坚决地主张向共产党武力进攻呢？因为他自以为形势对国民党是有利的。一方面，他在与苏联驻华大使鲍格莫洛夫接触过程中，探得了苏联对华政策及基本态度，他认为，此时，国民党如果进攻中共，苏联将不会反对。另一方面，当时中央军已借武力讨伐张、杨之名大量集结，且已进入潼关，这在西安事变以前是决不可能的。因此，是消灭共产党的绝对机会。他进一步向蒋介石建议说：“共产党是虚弱的，不真诚的，您必须走在前面，命令何应钦全线西进，向延安李宗仁，作为军人，无论在何处，多的总是英武之气。进军，碾碎共产党人。”
听了陈立夫的建议，蒋介石半晌没有说话，他闭上眼睛，不说同意也不说反对，实际上他是否定了陈立夫的建议。对此，陈立夫后来颇为遗憾，他认为蒋介石太慈善了，由于被周恩来所感动，就以共产党是真心实意地抗日，所以就不采纳他的意见。实际上，陈立夫把复杂的问题简单化了，历史的发展并不决定于个别人良心或愿望，蒋介石之所以不再支持“攘外必先安内”的反共方针，继续围攻共产党，主要决定于当时国内外的形势。
陈立夫的建议没有为蒋介石采纳，而且，西安事变的和平解决又是对他们讨伐方案的否定，这使二陈十分难堪。为了讨蒋介石的欢喜，也为了给自己讨回一点面子，他们广造舆论，说什么西安事变的解决是“领袖诚意感召，迫使张、杨回心转意的结果”，是所谓“人心一致之胜利，中央政府处置得法及地方政府维持治安之胜利”。刚开始，蒋介石倒没说什么，但过了不长时间，蒋介石便与宋美龄、陈布雷合作《西安事变回忆录》一文，并以宋美龄的名义发表，文中把戴季陶、何应钦等包括陈果夫、陈立夫在内的主战派好好地挖苦了一顿：
中央诸要人，于真相未全明了之前，遽于数小时内决定张学良之处罚，余颇觉得措置太骤；而军事方面复于此时，以立即动员军队讨伐西安，毫无考量余地，认为其不容诿卸之责任，余更不能意断其为健全之行政。军事上或有此步骤之必要，委员长亦或悬盼此步骤之实现，然余个人实未敢苟同。因此立下决心，愿竭我全力，以求不流血的和平与迅速之解决。是非得失，将付诸异日之公论。
二陈被不轻不重地批评一通，心中自然是不舒服的，以致几十年后，陈立夫依然耿耿于怀，说“宋美龄毕竟是个女人……她的丈夫处在危险中。我不相信任何人能完全没有个人考虑。蒋夫人没有参加会议，但是每个人都同情她。谁不知道政府的强硬危及蒋先生的安全，但是，有谁希望拿蒋先生的生命孤注一掷呢？没有。”但陈立夫当时是不敢这样说的，他必须慎重对待一切，尽量去迎合蒋介石的心理，去协助蒋解决面临的难题，以减少蒋介石对他们兄弟的不满。
西安事变后，蒋介石即于1937年2月15日召开国民党五届三中全会，讨论内战和国共关系问题。中国共产党致电大会，提出了五项要求和四项保证，要求国民党“抛弃一切成见，亲密合作，共同奔赴中华民族最后的伟大前程”。中国共产党人的主张和态度，多少对陈果夫与陈立夫是有触动的，再加上他们想到西安事变的教训，所以在三中全会上，二陈的顽固反共态度有了很大的转变。他们站在国民党民主派一边，与汪精卫为首的亲日派进行了激烈斗争。陈立夫主持大会党务组的讨论中，没有再出现反共的言论，在其通过的《推进各省边区党务方法》中，也没有出现“共匪”、“反共”、“清共”、“剿共”等字样。
在多数国民党人的努力下，全会基本上接受了中共中央的提议，提出对外决不签订任何损害主权的协定，如果主权蒙受损失超过忍耐限度，则决然出兵抗战；对内用商榷的途径而不用武力解决国内政治分歧等等。这就为实现全民族抗日统一战线打开了大门。面对三中全会出现的这种合作抗日的气氛，陈果夫与陈立夫也受到了鼓舞，他们对恢复已经停止了的国共两党之间的谈判又有了新的信心。
要抗战，必须团结一致
五届三中全会后，国共两党的关系出现了柳暗花明的局面。国民党“使一切形式的国内战争基本上是停止了；对民主方面表示相当的扩大，决定修改选举法，承认在某种条件下开放言论和释放政治犯”，并且主张和共产党进行谈判。为了使以前国共间的秘密接触得到进一步发展，仍然由陈立夫主持两党的谈判。陈立夫虽然思想较以前有所进步，希望国共合作尽快形成，但蒋介石却不肯根本放弃中共必须解除武装、放弃共产主义信仰的方针，陈立夫也不敢在此问题上有太大的松动。
1937年2月至3月中旬，国共两党在西安举行谈判。这次谈判是蒋介石在西安时就约定的，原订地点是南京，由于蒋介石在南京扣押张学良，中共中央为安全考虑，没有让周恩来去南京，而要求改在西安进行谈判。
蒋介石在西安谈判中没有让陈立夫出面，而是派出军方人物顾祝同作为国民党方面代表，后来又增加了军统方面人物贺衷寒。由于顾、贺执行蒋介石的指令，坚持对共产党实行收编，致使谈判不能解决实质性的问题，周恩来表示：“这些争执基本上仍是民主政治与红军独立领导问题，不是顾、贺可以解决得了的。”
在这种情况下，陈立夫建议让张冲参加，因为共产党对张冲印象较好，毛泽东曾在给潘汉年的电报中就表示欢迎“张君（张冲）到西安与恩来会商”，如派张冲参加，至少可以改善谈判气氛。蒋介石同意了陈立夫的建议，增派张冲为谈判代表，但在张冲离南京赴西安时，蒋介石向他交待了几条不可松动的原则：第一，共产党要等宪法公布后才能公开；第二，特区恐怕中央的法令不能相容；第三，红军可以改编成三个师九个团。张冲到西安后，在与周恩来的谈判中，严守蒋介石指令，不敢越雷池一步，除在一些不涉及原则的问题上有所让步外，整个谈判也无多大进展。于是，周恩来向顾祝同表示，希望与蒋介石直接谈判。顾祝同等只好赞同，这样西安谈判结束。
由于蒋介石在实质性问题上寸步不让，后来，周恩来与蒋介石在杭州的谈判也没有取得大的成果。
对于这种蜗牛似的谈判，陈立夫心中有些着急，但他也不好过多说话。自从西安事变以后，蒋陈之间的关系总像渗入了点什么，不如原来那么自然了，蒋介石虽说也还重用二陈，将主持国共谈判的重任依旧委托于他们兄弟俩，但已不是像以前全权相托了。蒋介石以照顾各方为借口，一方面将军统方面的人拉进来，插手谈判，对陈立夫给予制约；另一方面，自己干脆直接过问，把陈立夫撇在一边。这种态势，使陈立夫开始明白，蒋介石已不像原来那样信任他了，他如日中天的地位开始面临西斜的趋势，想到这里，他不免自怨自艾。但事已至此，他还得强打精神，尽力为蒋介石效劳，或许会有新的转机。
1937年5月，蒋介石为了加强与共产党谈判的力量，同时牵制陈立夫，又找来军统四大巨头之一的康泽，命他参加国共两党的谈判。蒋介石在庐山牯岭召见康泽时明确吩咐：“你以后就参加国共谈判，现在周恩来他们已经到南京来了，你和立夫先生，张淮南（张冲）一道去和他们谈。”从蒋介石的谈话中，康泽已经明白蒋要他参加国共谈判的用意了，但他却不敢公开对陈立夫表示轻慢，因为在蒋介石指定参加谈判的3人中，张冲也是陈立夫的人，而陈立夫与蒋介石的关系并没有恶化，依然是国民党内最有权势的人物之一。所以康泽庐山听命后，即与张冲商议如何行动，张冲也有意夸大陈立夫在与共产党谈判中的作用，他对康泽说：“这个谈判，我和立夫先生一道参加很久了。”他还介绍了陈立夫主持国共秘密接触的大概经过，并建议：“这件事，只有立夫先生才知道得更清楚，我们一道去南京和立夫先生谈谈如何？”显然，张冲还是希望参加国共谈判的几位国民党代表能统一在陈立夫的领导下进行工作。
康泽无奈，便将汉口禁烟缉私处（当时康泽任该处主任）的事务作了交待后，即与张冲启程到南京，与陈立夫见面。陈立夫见蒋介石又安排了军统方面的人参加国共谈判，心中老大不舒服，但又不好表示出来，便在康泽面前摆出一副领导者的姿态，他先要康泽谈了自己对国共谈判的一些构思，然后，便提出了一些指示性的意见。他冷着脸，郑重而严肃地向康泽与张冲交待：“第一，关于边区辖境问题，委员长说过，多划一两县，少划一两县没有多大关系；第二，关于边区隶属问题，不给它隶属于行政院，要它隶属于陕西省政府，不然，他们就要直接找行政院的麻烦；第三，关于边区主任的人选问题，他们要求于右任、张继、宋子文三人中择一任命；第四，释放政治犯的问题，就是要他们开名单来，等他们开来后，我们借口向全国调查，可以任意拖时间；第五，关于办报问题，这不能准他们。”陈立夫对康泽的这段指示中，基本原则没超过蒋介石所限定范围，但也有一些表示他自己的态度，如关于边区主任人选问题，他没有明确表示自己相反的意见，实际上是对共产党所提方案的一种默许。关于边区隶属问题，他只是怕找麻烦，才提出隶属陕西省。关于释放政治犯的问题，他没有完全拒绝。关于办报的问题。陈立夫坚持不准，但后来他得知国民党宣传部长邵力子已经允许共产党办《新华日报》后，便不再说什么了。应该说，陈立夫表现了比蒋介石稍微灵活一些的态度。
对于陈立夫的意见，康泽显然不能完全接受，他知道，有些并不是蒋介石的本意，于是他很快找到蒋介石，汇报了陈立夫对谈判的意见，并提出了自己的看法。康泽认为，从于右任、张继、宋子文三人中选择一人去任边区主任是不相宜的，他说：“张继先生对党虽然忠诚，但很感情用事，恐怕不能担当此任。于右任经不得一拍，共产党对他好了，他就会跟着共产党走的。至于宋子文，好像更感情用事。所以这三个人跟共产党打交道，都只会受共产党影响。”这一说，蒋介石也好像突然醒悟，连连说：“他们三个人都不相宜。”但派谁去相宜呢？蒋介石一时还难以定夺，康泽便趁机向蒋推荐了丁惟汾，蒋介石因找不到更适当的人选，便同意派丁惟汾到边区去担任主任。
康怿推荐丁惟汾明显是针对陈立夫的，其一，对陈立夫在此问题上暧昧的态度是一种无声的批评。其二，丁惟汾是陈立夫的对头，早先时候，国民党内由丁惟汾主掌党务，丁大权独握，蒋介石也敬他三分，一时有蒋家天下丁家党之说，后来却被二陈所取代，丁家党变成了陈家党，所以丁惟汾一直对二陈心怀不满。现在提出丁惟汾，是想让陈立夫不好下台。开始，陈立夫听说由丁惟汾出任边区主任，心中十分恼火，但知道蒋介石已同意后，便装聋作哑，不再说话了，心中不免暗暗忌恨康泽，认为这是军统方面故意给自己作难。后来，国共两党在谈判时，国民党所推荐的丁淮汾被中国共产党所拒绝，陈立夫心中暗自高兴，便顺水推舟，指示张冲等人不要再坚持派丁惟汾。这样，边区主任人选之事便不了了之。
1937年7月7日，卢沟桥事变发生，抗日战争正式爆发。在民族危亡的紧急关头，二陈都主张抗战，陈立夫认为：“世界上任何民族，如未丧失其自信心，必能抗拒任何危难，保持其民族之独立自由。”陈果夫在卢沟桥事变后，提醒当局，注意上海的防卫，说：“海陆争攻，不可不防也”，并亲赴江苏各县，“促速组织民众，为国防准备”。要抗战，必须动员全国人力物力，必须各党各派团结一致，因此，二陈都希望国共两党能尽快实现合作，以利中国的抗日战争。
中国共产党从民族利益的大局出发，以极大的诚意加速完成与国民党的谈判。9月，中共代表博古从延安来到南京，与原在南京的叶剑英一起，和国民党进行谈判。谈判期间，陈立夫一直没有露面，主要是由康泽、张冲直接参加。但陈立夫要求每次谈判前，一定要见他，由他指示谈判意见，谈判后，也要向他报告情况。实际上，整个谈判，国民党方面一直由陈立夫所主持。在有些方面，陈立夫表现了他的顽固性，始终坚持接纳共产党，而不是对等的合作，要求共产党在国民党的领导下，在三民主义的指导下活动。但在有些方面也表现了其灵活性，作了某些让步。双方经过激烈的争论和紧张的谈判后，陈立夫不得不指示康泽、张冲等国民党代表同意中共在《中共中央为公布国共合作宣言》中所提出的政治主张，并在宣言稿上签字，蒋介石也同意发表这个“宣言”。
9月22日，国民党中央通讯社发表了《中共中央为公布国共合作宣言》，23日，蒋介石发表对中国共产党宣言的谈话，这就标志着国共两党第二次合作正式形成。
在谈判取得基本成功后，仍然还遗留着一些有关两党合作的重要问题，如合作形式、共同纲领及改革政治问题等，而这些问题的解决，对巩固两党合作，推动全民抗战，均具有很重大的意义。继续通过谈判，解决这些问题，就十分迫切和必要了。
9月以后，日军侵略气焰更加嚣张，中国军队连连失利，上海、南京失守，国民政府移到武汉，这时，中共以周恩来、博古为代表，继续与国民党谈判，以解决遗留问题，国民党方面，陈立夫仍是谈判的主持者，他继续为改善两党关系而努力。
在谈判中，周恩来等提出，为使已经形成的两党合作关系更加巩固，应该成立两党关系委员会，作为合作的领导机构。还提出应决定共同纲领，扩大国防参政会为民意机关等建议。
对这些建议，陈立夫都表现了比较积极的态度，他将中共的建议向蒋介石详细报告，并说明自己的意见，以取得蒋的同意。在蒋陈意见趋向一致后，陈立夫便建议蒋直接与周恩来等中共代表面谈。在陈立夫的帮助下，中共代表周恩来、王明直接会见了蒋介石，当王明向蒋介石说明中共关于建立合作的领导机构等主张时，蒋介石当即答复：“所谈极好，照此做去，前途是见好转”，并说他想的也不过如此，对中共建议表示同意。谈到日本侵略时，他认为“外敌不足虑，他愈前进困难愈多，军事虽失利，并不足虑，只要内部团结，胜利定有把握”，同时告诉周恩来、王明等，今后两党关系已告陈立夫等并可与之商量一切。在蒋介石的首肯下，作为国共合作的领导机构，两党关系委员会很快成立了，陈立夫由于对两党关系所作的开拓性的工作，也作为国民党方面的代表，参加委员会。
蒋介石的故乡奉化溪口，景色秀丽，风光怡人。关于共同纲领，周恩来、王明亲自会见陈立夫，希望尽快讨论拟定，陈立夫也表示要加快速度，并在有些方面进行了讨论，双方“谈话尚接近”，陈立夫也“承认两党关系须调整，规定共同纲领，努力实现”。经几次交谈后，陈立夫准备将双方所达共识的东西整理成文，报蒋介石批准，作为共同纲领草案，再逐步完善。但后来，蒋介石却坚持要共产党合并于国民党，这种无理要求即遭共产党拒绝，这就使两党关于合作形式及共同纲领的谈判不了了之。而已经建立起来的两党关系委员会，也因为没有什么实际活动，渐渐不取自消。二陈对国共合作也逐渐冷淡下来，陈果夫甚至认为第二次国共合作是“共党之策略，极为恶毒，拟仍用十三年至十五年之方法，以消灭本党”。并不再关心两党合作的发展与巩固。
这样，第二次国共合作也就最终形成了一种“没有成文纲领，只是遇事协商”，道义承诺比重颇大的“东方式”的合作。但不管怎样，抗日民族统一战线终于达成了，这对中国抗日战争的胜利起了决定性的作用。
陈果夫、陈立夫兄弟俩在国家和民族处于被外敌侵略的危急关头，能顺应历史的潮流，努力使国共两党在十年内战后重新携手，“相逢一笑泯恩仇”，他们做了一件有益的工作，也是他们对国家、对民族的贡献，更是他们人生历史上值得骄傲的一页。