回到延安后，周恩来参加中央关于红军改编出动抗日的会议，决定：立即争取西安行营的同意，将红军集中三原改编，编足4万5千人，3个师以上设总指挥部（将来可让步为军部），朱德任正职，彭德怀任副职。7月29、30日，北平、天津相继沦陷，蒋介石终于发表《告抗战全军将士书》，声称：“和平既然绝望，只有抗战到底。”形势急转直下，民族危亡迫在眉睫，红军改编已是刻不容缓。周恩来和博古立即赶赴云阳镇，出席红军前敌总指挥部召开的红军高级干部会议，共议红军改编、出动抗日的问题，并同朱德、彭德怀、任弼时等商定红军改编中的编制、分布、干部配备等问题。

就在此时，叶剑英从西安拍来电报，告诉周恩来，桂系将领李宗仁、白崇禧，川军将领刘湘将去南京，出席国民政府军事委员会召开的国防会议。蒋介石、李宗仁这对生死冤家都能坐在一起，共议危亡之局，真可谓“兄弟阋于墙，外御其侮。”周恩来料想中共也将被邀参加会议，为了掌握团结抗日的主动权，他致电毛泽东、张闻天，提出中共应派人参加，争取公开合法的地位。果然，8月1日，毛泽东转来张冲的急电：蒋介石密邀毛泽东、朱德、周恩来速至南京共商国防问题。停顿下来的国共谈判又峰回路转，柳暗花明。周恩来电复张冲：如开国防会议，则同朱德、叶剑英去；如系谈话会，则同林伯渠、博古、叶剑英去。张冲立即复电，告诉是开国防会，望毛泽东、朱德、周恩来到南京参加会议。南京方面连日电文，其急迫的心情已是不言而喻。

第五次南京谈判

在南京举行的第五次谈判，红军改编和出动抗日将是最突出的问题，周恩来对此做了认真的准备。8月4日，他和朱德、博古、林伯渠、彭德怀、任弼时认真研究和讨论后，向中央提出了《关于全国对日抗战及红军参战问题的意见》和《关于红军主力出去抗战的意见》。第二天，周恩来便收到张闻天、毛泽东的复电，其中指出，红军担负的是“独立自主的游击运动战，钳制敌人大部分，消灭敌人一部”。“在一定地区内协助正面友军作战”。遵循“按情况使用兵力的原则，在此原则下，承认开拔兵力”。

周恩来和朱德等来到西安后，得知红军西路军的1000多名被俘人员关押在西安，便立即派孔石泉前往了解情况。在确认情况属实后，他立即前往西安行营，直接同蒋鼎文交涉，要求予以释放。当天，便有30名西路军干部获释，接着又有210余人获释，这是一个良好的开端，周恩来满怀希望和信心。9日，周恩来同朱德、叶剑英飞抵南京。在南京期间，他们活动频繁，多次与冯玉祥、白崇禧、刘湘和龙云等会晤，处于秘密状态的共产党，在经历十年风雨后，终于得以公开活动。

在国民政府军政谈话会上，周恩来再次阐明中共中央关于对日抗战的方针意见，指出，当前战争中，必须培养出可以独立持久的能力。在正面防御上，不可以停顿于一线及数线的阵地，而应当由阵地战转为平原与山地的扩大运动战。另一方面，则要采取游击战。朱德也做了发言。他们的意见，获得与会者的好评，对于国民政府制定全国抗战的战略方针，产生了积极的影响。可是，在讨论国共合作的具体问题上，蒋介石仍然挑刺，提出种种非议，为7月间就交予的《中共中央为公布国共合作宣言》，他一直不予发布。当周恩来重提此事时，他让康泽出面对周恩来说，中共的宣言不宜提“民主”，应一律改为“民用”；要取消对民族、民权、民生的解释；不同意提同国民党获得谅解而共赴国难等。