周恩來同誌首先向張、楊詳細說明我黨對事變的態度，明確肯定了他們的愛國行動，並分析了事變有兩種可能的前途。他強調應當竭力避免內戰，爭取和平解決，從而實現全國抗戰的前途。對於蔣介石本人，周恩來同誌表示，隻要他決定放棄反共內戰的政策，讚成聯合抗日，就可以釋放他。
對於我黨的和平解決的方針，張學良毫無遲疑地表示讚同。但楊虎城對於釋蔣一點，卻甚為猶豫，唯恐蔣介石遲早要對他進行報複。應當說，對蔣介石這個陰險狠毒的法西斯頭子，楊虎城有這種疑慮是完全可以理解的。這了保證和平解決事變，周恩來同誌耐心地對楊虎城做了說服工作。一方麵指出，蔣介石做為英、美派勢力的代表，確有在一定程度上讚同抗日的客觀可能性，能夠迫使他改變內戰政策，參加抗日，當然比殺了他而同南京國民黨打一場大規模的內戰要於國家、於民族有利得多。另一方麵，也分析了蔣介石能否實行報複，這不單取決於蔣個人。隻要西北三方麵堅持團結，並進而團結全國人民和一切地方實力派，自己的力量強大了，蔣介石就無法實行報複。況且，蔣介石現處在我們掌握之中，如無把握，我們也不可能輕易放他走。周恩來同誌出以國家民族大義的崇高精神和析理入微的懇切言辭，終於說服了楊虎城，讚成和平解決事變的方針。
周恩來同誌還同張、楊商擬訂了關於和平解決的條件；討論了對付“討伐派”進攻的聯合軍事部署問題並決定轉知南京方麵，西安願負責蔣介石的安全，但如果南京方麵進攻西安，則蔣的安全就絕無保證。
端納得悉中國共產黨和張學良、楊虎城的和平解決事變的方針後，即飛回南京，向宋美齡、宋子文、孑L祥熙等作了彙報。12月20日，宋子文與端納同飛西安，進一步探悉情況後又飛回南京。22日，南京方麵便正式派出宋子文、宋美齡等為代表到西安談判解決事變問題。
談判開始前，周恩來、葉劍英等同誌，利用一切機會，廣泛接觸有關人士，反複說明我黨和平解決事變的方針。在談判中，周恩來同誌堅定地貫徹了我黨的正確方針，既表明了我黨堅決反對國民黨反共內戰政策的原則立場，也充分表現了我黨為尋求和平解決以利於全國抗日的誠意。這是談判順利進展的主導因素。在南京方麵，由於宋子文、宋美齡等營救蔣介石心切，背後又有英、美對於和平解決的督促，在談判中，也不敢橫生枝節，製造障礙。
經過兩天的談判，於12月24日達成了協議。當晚，周恩來同誌見了蔣介石，大義凜然地指出他違背孫中山的遺囑，進行10年反共反人民的內戰，給國家民族造成嚴重危害；同時說明在民族危機的嚴重關頭，我黨顧全大局，維護國家民族利益的原則立場敦促他切實改變反共內戰政策，承認並履行已經達成的協議。蔣介石不得不答應履行這些協議，其主要內容有：（1）改組國民黨與國民政府，驅逐親日派，容納抗日分子；（2）釋放上海愛國領袖，釋放一切政治犯，保證人民的自由權利；（3）停止“剿共”政策，聯合紅軍抗日；（4）召集各黨各派各界各軍的救國會議，決定抗日救亡方針；（5）與同情中國抗日的國家建立合作關係；（6）其他具體的救國辦法。
由於蔣介石知道他的人身安全有了保證，便重新擺起“委員長”的臭架子。他聲稱，不能在協議上簽字，而以“人格”擔保履行上述協議。
在釋蔣問題上，宋子文提出，隻要蔣介石下了撤兵的手令，即可回南京。周恩來同誌等堅持必須先撤兵，釋放愛國領袖，然後才能釋放蔣介石。
在談判進行當中，張、楊的“設計委員會”在如何處理事變的問題上辯論不休。而當和平解決的方針大體已定之後，他們又圍繞著在什麼條件下可以釋蔣的問題上展開了激烈的爭論。張學良對此頗為不安。12月24日，他親自召集會議，勸人們不要要求什麼先決條件或保證。當天晚上。高崇民寫信給張，表示不同意張的意見，指出在沒有任何保證的情況下，放走蔣介石是危險的。在這同時，東北軍和十七路軍的一些高級將領，聯名寫信直送宋子文。提出，已經達成的協議必須有人簽字，“中央軍”必須先撤出潼關，然後才能釋蔣。否則，雖然張、楊兩將軍答應，我們也誓死反對，口氣相當強硬。宋子文見信後，慌忙去見宋美齡、蔣介石。蔣又嚇壞了，立即要宋子文去找張學良商量辦法，還要他親自去找楊虎城求情，要求無論如何盡早放他回南京。