休會期間，周恩來向各黨派、國民黨內的民主派和文化界、新聞界、產業界、婦女界等代表廣泛解釋了中國共產黨的主張，說明導致談判陷入僵局的真相。
國民黨方麵，尤其是參加談判的代表也著急。因為這次談判已為舉世所矚目，如果談判破裂或無結果而散，他們如何向國內外作出交代？談判中斷剛三天，張群就在參政會舉行宴會，將周恩來、王若飛及一些中間力量的代表人物請來，表示軍隊問題基本上已有結論，現在商量政治問題和解放區問題。
２７日重開談判後，進展比前一階段就順利多了。
到１０月１０日，雙方終於在曾家岩桂園客廳裏簽訂了《國民政府與中共代表會談紀要》，這個《紀要》是周恩來整理的，它不僅把雙方已一致同意的內容在文字上確定下來，對沒有取得一致的問題也分別作了各自的說明。這種形式，在２７年之後的中美《上海公報》中再次得以運用，被參加談判的中外人士稱為周恩來的傑作，神來之筆。
在《會談紀要》上簽字的有中共代表周恩來、王若飛和國民黨代表王世傑、張治中、邵力子。以後被稱作“和平老人”的邵力子，在簽字儀式後說：“此次商談得以初步完成，多有賴於毛先生之不辭辛勞。”毛澤東從樓上走下來，同在場者一一握手，表示祝賀。當夜，毛澤東又在周恩來、王若飛陪同下，到山洞林園同蔣介石長談了一個晚上和一個早晨。毛澤東告訴蔣介石，他回延安後，周恩來、王若飛仍留在重慶同國民黨代表進行商談，使《紀要》還沒有解決的問題能在召開政治會議以前得到解決。
談判期間，每天晚上，毛澤東從桂園回來後，周恩來都要來到毛澤東的房間，和王若飛、胡喬木一起研究當天談判的情況，揣摩國民黨代表的心理，把握談判的動態，製定有關的政策。他們研究得很深很細，不放過任何一個細節，一談就是大半夜。研究完談判之事後，周恩來回到自己的屋子裏，起草電報或文稿，安排毛澤東第二天的活動，處理一些要事。毛澤東則在自己的房間裏思考下步的工作。
突發的“李少石血案”
這期間，１０月８日，即毛澤東返回延安的前三天，發生了一件不幸的事情。
那天晚上，毛澤東、周恩來到軍委會禮堂，參加張治中為歡送毛澤東回延安舉行的雞尾酒會。酒會後，在禮堂看戲。蔣介石也偕夫人宋美齡前來助興。台上正在演《三叉口》，副官摸黑進來，在周恩來耳邊嘀咕了幾句，一向鎮靜的周恩來頓時一怔，隨後靜下來，對坐在前麵的毛澤東輕輕說了聲：“有點事，我出去一下。”他把毛澤東的警衛員陳龍叫到一旁，嚴肅吩咐：“沒有我的命令，你一定不要離開主席！”
陳龍知道事關重大，馬上眼睛不離毛澤東，戲台上在演什麼他根本不知。
“你把詳情說說。”在周恩來焦急目光的逼視下，副官盡量將事情經過講仔細：
八辦的秘書李少石在乘車外出途中，遭國民黨士兵槍擊，傷勢嚴重，已送入市民醫院搶救。李少石是廖夢醒的丈夫，廖仲愷的女婿。周恩來立即叫上憲兵司令張鎮，嚴厲地問：“剛才接到報告，我的外事秘書李少石，從沙坪壩坐汽車回曾家岩的路上，被你們的兵用槍打死了，你知不知道？是否有計劃的暗殺？”
張鎮一聽，也大吃一驚，立正報告：“我不知道此事。”
“那就請你負責立即查明真相。”周恩來想了一下，又說：“你要用你的人格，來保證今晚毛澤東主席的絕對完全！”
張鎮繃緊臉答道：“一定，一定！”
說著，周恩來帶上張鎮和八辦處長錢之光，一起趕往金湯街重慶市民醫院。這時李少石已因流血過多去世了。周恩來難過地流下眼淚，悲痛地說：“２０年前，在同樣的情況下，我看到你的嶽父廖仲愷先生遭反革命暗害，其情景曆曆在目，不料２０年後，又看到你這樣！”
他回身看到張鎮也是一副難過的樣子，再次責令他：“這件事你要負全責調查清楚，嚴加偵察，緝凶歸案！”考慮到晚會快要結束，周恩來又對張鎮說：“晚會結束後，請你負責保護毛主席的安全，他坐在你的車上，你親自送到紅岩八路軍辦事處。”張鎮立即答應照辦。
他的目光又在病房裏搜尋著，問：“廖夢醒呢？快去車接她！”
廖夢醒正準備就寢，來人咚咚敲門，說是周副主席請她馬上去。她對女兒說了聲：“媽媽去一下就回來，你乖乖地自己睡。”來人帶她走得飛快，她剛說了句：
“周副主席待我多好，有事還派車子來接我！”後麵的同誌帶著哭音喊她：“快走吧，你別說了。”這時她才覺出異樣。到了醫院，她登上樓梯時幾乎跌倒，龔澎急忙扶住她。她一進病房，滿眼隻看見鮮血，一盆盆的血水，一球球的血棉，知道不好。