张国焘搬到办事处后，总找借口外出。他一再向周恩来提出要见蒋介石，向蒋报告边区政府工作。因为张国焘还没被罢免，周恩来不好拒绝。16日上午陪张国焘去武昌见蒋介石。张国焘见到蒋就说：“兄弟在外糊涂多年。”周恩来立即针锋相对地说：“你糊涂，我可不糊涂。”蒋介石看到这场面，也不好多说，敷衍了几句就结束了接见。回到办事处，张国焘态度消极地说：“我感到消极，请允许我回江西老家去，我家里饭还有得吃。我此后再不问政治了。”

当天下午张又找借口外出，周派吴志坚随从。张国焘在街上转到天黑，又提出要过江去。在轮渡码头，当客人走完要关铁栅门时，张突然跳上船，想摆脱吴志坚。吴志坚早有防备，紧跟张国焘上了船。张国焘到了武昌不肯再回去，硬要找个旅馆住下。吴志坚乘张国焘休息，赶紧打电话通知长江局。办事处正四下寻找张国焘，得到消息后立即派人把张国焘拉回汉口。这次张国焘死活不肯再回去，只好把他安排在太平洋饭店住下来。

17日上午，周恩来、王明、博古一同来到饭店，与张国焘作最后的谈话。周对张提出三条，供他选择：1.改正错误，回党工作；这是我们所希望的。2.向党请假，暂时休息一个时期。3.自动声明脱党，党宣布开除他的党籍。张国焘表示第一条不可能，可以从第二第三条考虑。并要求考虑两天再答复。

周恩来等走后不久，张国焘就打电话约军统特务头子戴笠来饭店谈话，表示了投靠国民党的意向。军统很快派来两辆车和几个特务，两个上前抱住看守张国焘的丘南章副官，一个拉着张国焘上车。等张国焘走了，才把丘放开。丘南章回到房间，看到张国焘留给周恩来等的字条。上面写着：“兄弟已决定采取第三条办法，已移居别处，请不必派人找，至要。”

得知张国焘“弃明投暗”后，蒋介石大喜过望。他首先吩咐戴笠，为张国焘“照料一切”。戴笠不敢怠慢，立即在武昌为其找了一座漂亮的小洋楼，并委托张国焘的同乡、武昌警察局长蔡孟坚负责“保护”他，简直把他当成“宝贝”一般。1938年9月抵达重庆后，戴笠让他领导国民党特种政治问题研究室，训练专门对付共产党的特工人员。至此，张国焘才明白蒋介石是要他参加军统，干特务工作，这实在说不上是“抬举”和“重用”。张国焘很快成为军统最受关注的“热门人物”，电话不断，客人不断，宴会不断，走到哪里，哪里都簇拥着一大堆人，其中不乏因好奇而欲一睹这个“共产党领袖”尊容的。不久，竟然向戴笠提出“策反八路军一二九师”。张国焘胸有成竹地说，一二九师主要是由红四方面军改编的，而红四方面军是“我的队伍”，故而自信对这些部属有感召力。

策反失败后，戴笠立刻大光其火，派人叫来张国焘指着鼻子大骂一通后，当场宣布：立即撤销张国焘的一切职务和一切生活待遇，包括专用汽车。张国焘立时变成了“霜打的茄子”，垂头丧气，备受冷落。这个被蒋介石视为“对延安的致命打击”而交给戴笠“妥善运用”的叛党分子，在连连受挫后似已变得“黔驴技穷”了，失去了可利用的价值。