四平一戰打得驚天動地，蔣介石坐立不安，他已於5月3日還都南京，住進了闊別8年的總統府。可是四平戰事牽腸掛肚，使他一點兒都找不到「凱旋」的感覺。
在談判桌上，他口氣很硬：不拿下長春絕不停戰。而實際上心虛得很，隨著四平久攻不下，他憂慮萬分，內心十分矛盾。一方面他希望杜聿明不負厚望擊敗林彪；另一方面又擔心杜聿明打不過林彪，反倒吃虧。他曾致電杜：「如四平街有迅速攻克把握，則全力圖之，否則應即縮短戰線，撤至開原、彰武線，暫取防禦攻勢。」
當杜聿明發起大規模攻勢後，蔣介石的心裡有如十五個吊桶打水——七上八下。5月17日，他遣以足智多謀而聞名的「小諸葛」白崇禧飛抵東北，代其督師。
此時，在延安窯洞中的毛澤東同樣焦躁不安。5月15日，他致電林彪、彭真：現在馬歇爾第二次出面調停，請你們考慮軍事全局，再打下去是否有利，應否考慮有條件地讓出長春，換得其他地區的合法，並取得時間整補軍隊，以便將來之用。望復。
同日，毛澤東致電周恩來，要求他向馬歇爾提出：東北停戰一星期，長春國共雙方都不駐兵。
可以看出毛澤東對林彪能否守住四平已產生了懷疑，不再提「化四平街為馬德里」的口號了。而且在與國民黨的談判中，由要求「瀋陽共管」退到了「長春共管」。
周恩來根據毛澤東的最新指示，與馬歇爾進行了會談。馬歇爾說：「中共不退出長春，一切無從談起。」「我們不是不想退出長春，而是擔心政府軍得寸進尺，佔領長春後又提出其他要求。」周恩來解釋說，「這就是我們不願退出長春的原因。」
一頭霧水的馬歇爾終於聽出了弦外之音，那就是中共願意讓出長春，於是說：「中共退出長春後，暫由軍調處進駐，雙方均不駐軍如何？」
周恩來笑著點了點頭，這就是他所需要的。
其後幾天，馬歇爾開始找蔣介石會談。蔣介石本來已經談妥打到長春郊區為止，不派兵進駐長春。誰料四平戰局突然明朗，杜聿明於19日攻下了四平，并力主迅速攻克長春。蔣介石耍起了滑頭，說三天未收到前線戰報，不肯在協議上簽字。
從某種意義上說，四平戰役是時局演變的關鍵，其結局不僅使即將實現的和平擦肩而過，還成了國共雙方在東北戰略決戰的導火索。