西安事變發生後，面對中央高層審蔣、除蔣的呼聲很濃、意見不一的局面，12月13日，張聞天主持召開中共中央政治局擴大會議，專題討論處理西安事變的方針。
毛澤東在會上首先發言，他肯定了這次事變的性質是革命的、抗日的，對我們是友好的，完全在反對「剿共」的立場上。他認為：「這次事變是革命的，是抗日反賣國賊的。它的行動，它的綱領，都是有積極的意義」，「我們對這次事變，應明白表示擁護」。「我們應以西安為中心，以西北為抗日前線，來影響和領導全國，控制南京，以西北為抗日前線，影響全國，形成抗日戰線的中心。」他著重提出：「我們的政治口號：召集救國大會。其他口號都是附屬的。」毛澤東作結論說：「現在處在一個歷史事變新的階段，前面擺著很多道路，也有許多困難。為了爭取群眾，我們對西安事變不輕易發言。我們不是正面反蔣，而是具體指出蔣介石個人的錯誤，不把反蔣抗日並列。應該把抗日援綏的旗幟突出起來。」
接著，周恩來發言，提出要防止日本利用這一時機將南京變成傀儡政府，因此我們不要在政治上與南京對立，要爭取黃埔系、cc派、元老派、歐美派，如林森、宋子文、孔祥熙、馮玉祥。孤立何應欽等親日派。還要深入發動群眾，鞏固西北三方抗日力量，把西安變成抗日的中心。周恩來還提出：「在軍事上我們要準備打，但在政治上不採取與南京對立，要在實際工作中取領導作用。」「中共要公開走向政治舞台，但仍應注意地下黨的艱苦工作，要有正確的組織工作。」
秦邦憲在會上也發了言，基本上同意毛澤東、周恩來的發言。
張國燾在會上發言比較激烈：「在西安事件意義上，第一是抗日，第二是反蔣。」
張聞天的發言比較晚，他對會上「審蔣」、「除蔣」，以及「以西安為中心」，成立「一個實質的政府」的意見表示了不同看法。他認為：主張以西安為中心建立實質的「政府」，以西北為抗日前線，領導全國抗日，以及出現的審蔣、除蔣的觀點，都是不妥當的。為此，他說：「我們不採取與南京對立的方針，不組織與南京對立方式，把西安抓得很緊，發動群眾，威逼南京。」，「盡量爭取南京政府正統，聯合非蔣系統隊伍。」「我們的方針：把局部的抗日統一戰線轉到全國性的抗日統一戰線。」
中央政治局研究認為：事變的發展可能有兩種前途，一種前途是由於這次事變的發動，引起新的更大規模的內戰，削弱全國抗日力量，反而推遲了全國抗戰的發動，給日本的侵略造成有利的條件。而另一個前途是，如果這次事變能夠得到和平解決，結束「剿共」的內戰，爭取抗日民族統一戰線早日形成，使全民族的抗日戰爭能夠早日實現，這是全國人民和國際和平陣線所希望的。
12月14日，毛澤東、朱德、周恩來、張國燾及紅軍各方面軍負責人聯名致電張學良、楊虎城，提出西安事變後的行動方針：
立即宣布組成西北抗日援綏聯軍，張學良為總司令，東北軍、十七路軍、紅軍分別編為三個集團軍；抗日援綏聯軍三部主力應集中於以西安、平涼為中心之地區，鞏固團結，與敵決戰，各個擊破。目前第一要務是鞏固內部，戰勝敵人。15日，由15名紅軍將領署名的「關於西安事變致國民政府電」中要求其「自別於蔣氏」，「自別於親日派」，「罷免蔣氏，交付國人裁判。」
西安事變爆發後，國內外反應強烈而複雜。南京政府軍政部長何應欽等親日派主張討伐張、楊；以宋子文、宋美齡為首的親英美派主張和平解決，保全蔣介石；地方實力派擔心引發更大內戰，大多數不支持張、楊，幾乎一致要求恢複蔣的自由。日本則極力挑動中國擴大內戰，幸災樂禍地圖謀更大的侵略。英美力求維持蔣氏統治，與共產黨合作對付日本。
蘇聯對西安事變的態度很明確：14日夜，季米特洛夫收到了鄧發拍來的報告，第一反映是這個事變只能「有利於」日本。斯大林則十分震驚，他以責問般的語氣問季米特洛夫是否「默許」了西安事變。12月16日，共產國際執行委員會給中共中央發電報，其語氣相當強硬：不管張學良的動機如何，他的行為客觀上只能傷害中國人民集結力量建立抗日統一戰線，並慫恿日本的對華侵略。蘇聯兩家最大的報紙《消息報》和《真理報》都發表了重要社論，說明蘇聯與西安事變無關，並譴責張學良受日本挑唆製造了傷害抗日統一戰線的事變。
考慮張學良、楊虎城急於要中共中央來人，並要派飛機來接。於是，志丹縣城軍民千餘人在柳樹坪開闊的川台地上整修飛機跑道，只幹了半天就停止了。原因是台地酥軟，飛機落不下，即是落下了，也起飛不了。中共中央決定派周恩來等人在12月15日騎馬前往延安，再乘張學良飛機抵西安。
由於事變突然，對外界的反應知道的不多，誰也拿不出成熟的意見，存在處理意見不一的分歧，為此向共產國際電告此事，傾聽意見和指示。12月16日，中共中央收到了共產國際的電報，卻是一組亂碼。
周恩來帶領羅瑞卿、杜理卿（即許建國）、張子華、童小鵬等共18人，騎馬奔跑在大雪紛飛的山路上。他們在安塞住了一宿後，16日傍晚趕到延安北門外。當地游擊隊告訴他們：下午聽到過飛機的聲音。
大家估計可能是張學良派來接他們的，因為沒有接到，又飛回去了。
17日清晨，天上傳來隆隆的飛機聲。周恩來立刻寫了字條，請張子華以南京來客的身分進城同延安縣長交涉，隨後得以順利趕往機場。這架飛機是張學良的專機，特派劉鼎隨機前來接周恩來。由於飛機空問有限，代表團中只有9人先一步乘飛機到西安。在飛機上劉鼎向周恩來彙報：張學良在扣留蔣介石時，向執行者明確交代要抓活的，保護蔣，擁護他抗戰，促其抗戰。
下午3時，代表團9人飛抵西安。下午6時多，周恩來到達了張學良公館。西安事變後，張學良急切地盼望周恩來的到來，曾滿懷期待地說：「他來了，一切就有辦法了。」為此，張學良把周恩來和他的隨行人員安排住在自己公館裡的東樓。
從志丹出發前，中共中央對西安的具體情況還不十分清楚，很多問題需要等周恩來到西安進一步弄清情況。對蔣介石的處置以及各種難以估計到的複雜問題，都要由周恩來到西安後相機處理。面對錯綜複雜、瞬息萬變的政治局勢，周恩來肩負起了一副艱巨的重擔，許多事需要當機立斷。
周恩來到西安後的當晚，同張學良的談話一直進行到深夜。
張學良先敘述蔣介石在被扣後的表現、南京的動態和各方面的反應。目前最追切需要處理的關鍵問題是如何處置蔣介石。張學良認為：據他個人看，爭取蔣抗日，現在最有可能。只要蔣答應停止內戰，一致抗日，應該放蔣，並擁護他做全國抗日的領袖。
周恩來當即明確表示同意張學良的看法，認為：西安事變是一件震動世界的大事。這次捉蔣是出其不意，乘其不備，蔣的實力還在。從各方面考慮，對蔣介石的處置極需慎重。接著，分析了兩種截然不同的前途：如果能說服蔣介石停止內戰，一致抗日，就會使中國免於被日寇滅亡，爭取一個好的前途；如果宣布他的罪狀，交付人民審判，最後把他殺掉，不僅不能停止內戰，還會使中國的前途更壞。這就要力爭說服蔣介石，只要他答應停止內戰、一致抗日的條件，可以釋放蔣介石。蔣介石實際統治著中國的大部分地區，迫使他走上抗日的道路，還擁護他做全國抗日的領袖，有利於發動全面的抗日。
並和張學良商定同宋子文談判的五項條件。一、停止內戰，中央軍全部開出潼關。二、下令全國援綏抗日。三、宋子文負責成立南京過渡政府，肅清一切親日派。四、成立抗日聯軍。五、釋放政治犯，實現民主，武裝群眾，開救國會議。
當晚，周恩來給中共中央的電報中，報告了他到西安後所了解的情況，對蔣介石的處置問題，「答應保蔣安全是可以的，但聲明如南京兵挑起內戰，則蔣安全無望」。這個處置辦法得到中共中央的認可。
18日，中共中央主要領導冷靜分析形勢後，綜合衡量國內大局，向國民黨致電，指出「貴黨果欲援救蔣氏，則決非調集大軍討伐張、楊所能奏效」。呼籲國民黨立刻實行下列處置：
一、召集全國各黨各派各界各軍的抗日救國代表大會，決定對日抗戰，組織國防政府、抗日聯軍；二、將討伐張、楊與進攻紅軍的中央軍全部增援晉綏前線，承認紅軍、東北軍及十七路軍的抗日要求；三、停止一切內戰，一致抗日；四、開放人民抗日救國運動，實行言論、集會、結社的民主權利，釋放一切政治犯及上海愛國領袖；五、實現孫中山先生的三大政策。同時還申明：「如貴黨能實現上項全國人民的迫切要求，不但國家民族從此得救，即蔣氏的安全自由當亦不成問題。」
12月19日，張聞天主持中央政治局擴大會議，再一次討論解