1937年7月7日，日军炮轰北平外的宛平城。全面抗战由此爆发。在延安的中共中央发出通电：“平津危急！华北危急！中华民族危急！”呼吁国民党实行全民族抗战。
7月13日，周恩来和博古、林伯渠前往庐山，准备与蒋介石本人就国共两党共同抗战进行谈判。
周、博、林到庐山后，随即将周恩来起草的《中共中央为公布国共合作宣言》送给蒋介石。可是，蒋介石的态度却十分冷淡。周恩来后来说：
“我们带去起草好的宣言，他要动手改两句，那时候我们还客气，同意他修改了两点。但修改了他也不发表，总想把共产党合法这一点抹杀掉。”
接着，蒋介石对以前谈好的问题，也进行推翻。
在七七事变前的第一次庐山谈判时， 蒋介石曾表示，红军三个师以上的政治机关可以代行指挥权，并曾说：“我要你们指挥，你们亦实能指挥，这是没有问题的。”——他可以指挥红军，中共也可以指挥红军，红军由它的政治机关指挥。可是，这次谈判时， 蒋介石又改口。他通过张冲告诉周恩来：要求红军改编后各师直属行营，政治机关只管联络，无权指挥。
为此，第二天，周恩来不得不写信给蒋介石，指出他出尔反尔的行为：
“此与来(周恩来自称)上次在庐所面聆及归陕向党中诸同志所面告者出入甚大，不仅事难做通，且使来一再失信于党中同志，恐碍此后各事之进行。”
17日，洛甫、毛泽东致电周恩来、博古、林伯渠，提出：
“为大局计，可承认平时指挥人事等之政治处制度，请要求设正副主任，朱正彭副。 但战时不能不设指挥部，以资统率。"
18日，周恩来将上述意见，通过宋美龄交给蒋介石。但是，蒋介石仍坚持红军在改编后不设统一的军事指挥机关的思想：
一、红军三个师的管理直属蒋介石行营；
二、红军三个师的参谋长由南京派遣；
四、政治主任只能转达人事、指挥，可以周恩来为主任、毛泽东为副主任。
蒋介石之举，意在把红军编为他本人的军队，由他派出的参谋长控制红军三个师，作为红军统帅的毛泽东、周恩来反而没有指挥权，只能去起“转达”他的命令的作用。蒋介石还居心叵测地要周恩来当主任，毛泽东当副主任，以此颠倒中共的已定的领导关系。
周恩来一听，当即严正表示：“蒋对红军改编后指挥与人事的意见，我党决不能接受。”
于是，谈判陷于僵局，20日，毛泽东致电周恩来、 博古、林伯渠：
“日军进攻之形势已成，抗战有实现之可能。……我们决采取蒋不让步、不再与谈之方针。”
随即，周恩来等离开庐山，飞往上海。21日，他们电告朱德、彭德怀等红军将领:在庐山， 我们力争无效，遂来宁、沪暂观时局变化，如中日全面开战，则《宣言》即可发表。并建议不管形势如何变化，须“立即自行改编三个方面军、六个单位的统一组织，每个方面军编足一万五千人，独立军、师都编入，加强干部，使各方面军都能独立工作”。
正在中共准备自行改编时，27日， 蒋鼎文向周恩来转告蒋介石的话：红军迅速改编，出动抗日。28日，周恩来、博古、林伯渠返回延安，与毛泽东以及中央书记处商议红军改编出动抗日事宜，决定主力红军集中在三原迅速改编，编为三个师，四万五千人，上设总指挥部，朱德为总指挥，彭德怀为副总指挥。
蒋介石故意拖延国共谈判，以借抗战之名把红军控制在自己手中，再加以消灭。可是，人算不如天算。8月13日，日军大规模进攻上海，大战即将拉开序幕，蒋介石慌了，不得不与周恩来等人重开谈判，同意红军改编为八路军，任命朱德、彭德怀为正副总指挥。
就这样，僵持已久的红军改编后的指挥和人事权终于得到了解决。周恩来说：“蒋介石是机关算尽，到头来还是没达到目的。毛主席的决策总是先人一步。”
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