这时候，张学良接到前线报告，遂转报于蒋：“前方已开始冲突，中央军在华县与杨虎城部队对峙中，如再进攻不已，则此间部队只可向后退却。”张学良的“退却”一语使蒋介石大为惊愕，他怀疑张学良的“退却”是挟持他到别处去，这是他最为害怕的。南京的宋美龄最怕的也是这一点，如到红军的防区去，到新疆的防区去……宋美龄自感如果那样蒋介石的性命会更加危险。
张学良的一番话，加快了蒋介石下达停战手令的速度。蒋介石同意下达停战手令，也同意由蒋鼎文把他的手令送到南京。
选定蒋鼎文去南京传递蒋介石的手令，张学良与蒋百里商量了多时。他俩分析，鉴于西安与南京的关系紧张，必须派一位南京能够接受的人；南京的军事大权控制在何应钦手中，此人必须与何应钦能够对话，最起码何不反感；南京目前敌意最深的是张学良、杨虎城，此人与张、杨的关系不能太融洽。根据这3条标准，两人一致认为蒋鼎文最为合适。蒋鼎文本人亦乐于此行，他说：只要对大局有利，任何使命都在所不辞。
17日上午9时，张学良与蒋鼎文一同见蒋。蒋介石当即给何应钦写下如下命令：
敬之吾兄：闻昨日空军在渭南轰炸，望即令停止。以近情观察，中于本星期六日前可以回京。故星期六日以前，万不可冲突，并即停止轰炸为要。顺颂戎祉。
中正手启。
12月17日（3）
蒋介石决定下达停战手令后，端纳于16日夜致电宋美龄报告了这一消息。宋美龄赶快转报何应钦。但何应钦没有罢战的意思，他猜测是委员长屈服于张学良的压力才不得已而为之，并非是委员长的本意。因而，他决定，军事行动不能停止，在委员长离开西安前不能接受来自西安方面的任何命令，即使确认了命令出自委员长之手，也不能证明是委员长的本意。
果然，蒋鼎文于17日中午乘机离开西安，18日晨携带蒋介石手令准备在洛阳登机飞往南京时，闻听“中央军”的轰炸机群向三原方向飞去。蒋鼎文当即致电南京何应钦：“文正预备起飞时，闻空军轰炸三原，又生枝节。委座面谕手令，均要停止一切轰炸冲突，务望速饬全线陆空军遵令办理。”
蒋鼎文中午抵达南京后，直奔何应钦处，亲自把蒋介石的手令交于何应钦。同时，蒋鼎文分别拜会了南京国民政府各要员，说明西安事变并不像外问所传说的那样，张汉卿出此也是由于集国难家仇于一身。他“诚恳劝告，勿任南京、西安间之裂痕日见加深，谩骂之无线电广播及恶意之报纸评论皆以中止为佳”。这时，何应钦等才不得不对蒋介石停战手令表示服从，并下令于19日下午6时前暂停轰炸。
宋子文以私人身份担当起与西安谈判代表的使命，面见蒋介石。会晤张、杨，接触周恩来，宣传西安和平诚意。宋子文为南京与西安两方最终通过谈判解决事变。发挥了重要作用由于蒋介石的停战令使和平谈判获得了宝贵的3天时间。然而，谁出使西安担当谈判代表，在南京国民政府内却是莫衷一是。张学良邀请的是孔祥熙和宋美龄，但孔祥熙是代理行政院长，是国家行政首脑，用何应钦的话说，是不能去西安与“叛逆”谈判的；而宋美龄是第一夫人，不能“投身作质”，“徒令叛变者多一要挟我夫之借口”，也不能去西安。孔祥熙和宋美龄只好急电在上海的宋子文，要宋子文代行赴陕。宋子文和张学良友谊多年，相交甚好，政治上都主张抗日，因而宋极愿去西安为和平奔走。接电后他便立即离沪至南。
何应钦仍然反对宋子文西安之行。他的理由是：宋子文是国民党中央执行委员，全国经济委员会常务委员，是政府官员，政府大员去西安与“叛逆者”谈判，有违国家“纪纲”，有损政府尊严。这时，宋子文提出，以官方身份不合适，以私人身份前往。宋告之何应钦：“我是以不担任公职的平民前往，不是军人！”言外之意，你何应钦管不了我。在宋美龄的要求下，何应钦勉强同意宋子文去西安。
在反对宋子文西安之行的人中，戴季陶是态度最为坚决的人之一。宋子文专门找他理论，在苦口婆心地讲了一番应该去西安进行谈判的道理之后，明确表示：“你不该提出那样强硬的主张。”戴季陶则说：“我同蒋介石的关系，决不下于你们亲戚。老实说，我的这一套也是为了救他，我不反对你们同张学良作私人周旋，拯救蒋介石，同时，你们也不能反对我的意见，因为这是政治问题，不能不如此。”这实际上也已经是在默认宋子文可以用私人资格去西安谈判。
于是，19日下午，在孔祥熙的寓所，召开了一个由何应钦、居正、孙科、叶楚伧、宋子文、王宠惠、宋美龄等人参加的会议，会商宋子文赴西安问题。会议作出两项决定：
一、准宋委员子文以私人即日飞赴西安，营救蒋公；二、准许至12月22日（养日）暂行停止轰炸，但张杨部队在此间不得向南移动：如该逆部仍向西安渭南前进，我空军即向行动部队轰炸，此为最后之容忍。但我军之集中侦察与攻击准备，仍需积极进行，不容延误。
此两项决议，即于当日通饬前线将领执行，并由子文当日飞陕告之张杨。（4）这两项决议，是主和派主张占得上风的一个重要标志。它不仅使宋子文作为谈判代表的资格得到确认，而且超出蒋介石手令规定的期限，又争得3天和谈时间。会议结束之后，宋子文立即乘机离开南京，飞往西北。同行者还有他的秘书陈康齐、陈凤扆和17路军参议郭增恺。
郭增恺与宋子文关系甚密，“《活路》事件”时被误捕关押于南京。宋早想救他，但苦无机会。这次为做杨虎城的工作，宋子文将郭从狱中释放出来。他们一行当晚住于洛阳，20日上午10时再飞西安。此时，张学良、杨虎城和端纳已在机场等候。
宋子文首先向张学良了解了西安事变的意图和事变后的一些情况。张学良明确地向宋声明：东北军、17路军和红军已经决定了采取和平解决的方针，只要蒋介石答应“双十二”通电所要求的八项主张，三方面一致同意放蒋归京。张学良还告知宋子文，西安方面已经拟好与南京谈判的条件，他希望宋劝说蒋介石停止内战、团结抗日。之后，张学良与端纳陪同宋子文来到蒋介石的“囚禁处”——高桂滋公馆，面见蒋介石。一阵寒暄之后，张学良和端纳退出，宋子文获准与蒋介石单独会面，这是事变以后除张学良外第一位得到如此待遇的南京国民政府高官。
宋的突然到来使蒋介石感到惊喜。宋子文将宋美龄、孔祥熙的两封亲笔信递于蒋氏。
蒋首先展阅宋美龄的信。宋在信中说：“如子文三日内不回京，则必来与君共生死！”读到这里，蒋介石禁不住连连拭泪。
蒋又展阅孔祥熙的信。信中写道：“在沪闻事变消息，焦急异常，当即扶病同三妹回京，本拟即同三妹赴陕省视，嗣闻尊意不欲三妹前去，而弟则以中央决议，在吾兄未回京以前，暂代院务，固致未果，无任怅恨，遂商三妹派端纳飞陕，奉候吾兄。继据自洛报告吾兄起居安适，于焦急之余，始较安慰。此间军政暂由敬之兄负责，而政院事务，由弟处理一切，自应秉承吾兄既定方策，照常进行，尚幸不吝指教，俾有遵循……兹因子文弟赴陕之便，特购制数袭，附机奉上，即祈察纳。”（5）蒋介石对孔祥熙报告的南京的情况没表意见，他沉默了一下，对宋子文说，只有迅速组织军事进攻，才能脱离危险。他如此这般地将军事进攻的方略一一告诉宋子文，要求宋回京后转告何应钦。蒋对此时的安全依然感到惶恐，遂坚嘱宋子文：千万不要让宋美龄来。
宋子文探望蒋介石之后，叫来与杨虎城有密切关系的郭增恺，让他去做杨虎城的工作。郭增恺会见杨虎城后，向宋转达杨的口信：“兵谏只是要停止内战，领导抗日，不会杀害他的。”宋子文了解到杨的这一态度，十分高兴。
宋子文完全没有料到周恩来已经到了西安。他对郭增恺说：“周恩来一来，事情就难办了”。郭增恺说：“周恩来是一个关键性的人物，不管他的主张如何，你应该和他谈谈。”又说，共产党始终主张团结抗日，早就发表宣言，何妨试一试？如果中共和我们的意见能一致，张、杨两将军的工作更易着手。宋子文对与周会面还存有顾虑，他担心的是，一旦与中共接触，将被何应钦抓住把柄。但是，在释放蒋介石问题上周恩来和中共方面的分量，又使他不得不有所表示，于是宋委派郭增恺前往金家巷张公馆去见周恩来。
宋子文的到来，同样使周恩来非常高兴，周认识到，宋子文出使西安，有可能使事变按照张、杨和中共三方面共同商定的方案和平解决。于是，他不遗余力地敦促各方面尽可能地与宋子文接触，他自己则更希望能有机会当面做宋工作。见到宋子文派来的代表郭增恺，周恩来自是十分高兴，他告诉郭增恺：“此次事变中共并未参与，对事变主张和平，希望宋子文认清形势，权衡利害，劝说蒋介石改变国策，为国家作出贡献。”周恩来还说：“只要蒋先生抗日，共产党当全力以赴，并号召全国拥护国民政府，结成抗日民族统一战线。”
会见后，郭增恺把中共和周恩来的意见向宋作了转达。宋子文万万没有料到，共产党不计前仇，反而主张和平解决西安事变。他对中共和周恩来所持的态度十分赞赏，表示他将尽快安排与周恩来会面。
晚上，宋子文与张学良一起再次与蒋介石见面。张学良对蒋说：“最好我们现在就来讨论这一问题，决定按照哪一种方案行事，以便乘宋先生在此，尽快解决目前的局势。”蒋介石仍然拒绝张学良的建议，他说：“除非你允许我回南京，否则，没有什么好谈的。”这样，张学良就退出蒋的住处，留下宋子文继续与蒋讨论解决办法。蒋仍然坚持说，不会在胁迫下接受任何条件，军事解决为唯一之途。宋则对蒋“指出形势之危险性，谓军事上之成功并不能确保其性命之保全，即使西安被占，他们尚可退至接壤共区，惟国家将陷于分裂，内战四起。他的性命攸关整个国家之命运，并非其个人一己之事”。
通过在短短一天时间内，与张、杨和中共的接触，包括了解蒋介石的意见，宋子文对西安局势作出了如下判断：
一、此次运动不仅系由张、杨二人所发动，而且亦得到全体官兵上下一致之支持。张、杨至为团结，南京方面许多人计划并希望使二人分裂，此不仅不可能，且充满严重危险。
二、张、杨与中共二方军队联合一起，将成为令人生畏之集团，以现有之兵力，加之有利之地形，在目标一致之条件下，他们完全可以固守战场数月。
三、中共已毫无保留地将命运与张、杨维系在一起。（6）据此，宋子文不再像来西安之前那样，“一直在军事解决与政治解决间摇摆”，已开始坚信“拯救中国唯一之途径只能藉政治解决”。虽然当时他还难以确定“何种政治解决切实可行”，但是他决定先行如下几点：
一、应让蒋夫人来西安照顾委员长，并改变其听天由命之态度。
二、由戴雨农代表黄埔系前来西安，亲身观察此地之局势。
三、派一将军来西安，以处理可能产生之军事问题。
为实现上述目的，宋子文改变先前计划，仅在西安逗留一天即于21日中午返回南京。在洛阳转机时，宋发表了一封致张学良的亲笔信，要求张释放蒋介石。作为对宋子文信的回复，西安的《解放日报》当天也发表了《正告宋子文》的评论。这篇评论肯定了宋子文的反日态度和反日行动，对他的西安之行表示欢迎和敬意。同时对宋子文提出了三点希望：
第一，“宋先生这次亲临西北，对‘双十二’张、杨将军救亡动机的光明磊落，和西北民众真正的抗日情绪，必然会得到相当的概念。我们极诚挚地希望宋先生，将来离陕后，能将西北民众的真实意志和热烈救亡的消息，带到京沪，并传给全国民众。”
第二，“希望宋先生多多顾及民众意思，整个国家的前途，站在民族解放立场上，襄助西北的救亡运动；并能运用伟大的力量，提醒一般沉溺在升官发财迷梦中的政府官员，在最短的时间内，召开救国会议，成立真正建立在民意上的革命政府，发动全国抗日战争。”
第三，在西安事变爆发后，南京国民政府运用强大的广播电力向世界各国传送谬误反动的言论，“强奸了广大群众的意见，昧着心对张杨二位将军肆意地攻击”。希望宋子文“为正义的驱使，为中华民族的前途着想，立刻起来负责纠正”。（7）这份评论，再次公开表示了西安方面和平解决事变的态度。从后来事态发展看，事实上宋子文也正是循着这篇评论的思路而较为客观地向南京反映了西安的情势。
宋子文返回南京后，立即向孔祥熙、宋美龄报告了西安之行的所见所闻。他向人们宣传了蒋介石在西安很安全，赞扬周恩来谋事为国的无私态度，并说：“南京有谁承担这样的风险营救蒋介石？相反，还有人要轰炸。”他的这一宣扬，大煞亲日派的气焰。在一个交际场合，宋子文见到英国驻华大使许阁森博士，对他说：“现在决定抗战了，你借给我1000万镑吧！”许阁森表示，极愿赞助中国抗战。这一来，无疑又给国民党中枢中的英美派撑了腰。
端纳也帮助宋子文宣传西安的和解诚意。他主动接受记者的采访，告诉媒体：“尽早释放委员长是有希望的，但一些可怕的障碍仍有待于克服。杨虎城将军的态度是个大问题，他的军队控制着西安城，所以蒋介石的命运掌握在他们的手中……争取杨将军和他的部下比与张学良打交道更为困难，因为杨将军及其军队持有一种更激进、更不妥协的观点。况且，杨将军的军队纪律松懈，非常不可靠。”（8）端纳还告诉在京记者，张学良发动西安事变的本意是真诚地要求政府采取一种更为强硬的对外政策，西安事变不是卖国事件，而是张学良的爱国行动，张的目的是抗日。
端纳向记者透露，尽管委员长一再宣称，在目前这种身陷囹圄的状态下，企图找到任何解决问题的具体途径都是枉然的。然而，蒋介石和张学良已在原则上就许多有争议的问题达成了一致意见。
宋子文和端纳的宣传，对促使南京国民政府与西安展开和谈起到了重要作用。
在接下来南京召开的高级会议上，宋子文汇报了西安的情况，提出和平解决事变的设想。宋美龄赞同宋子文的建议，她认为：最危机的一关已经渡过，现在是她涉足于对立双方进行调解的时候了。毋庸讳言，双方都认为自己有道理，而离开她的影响，尤其是委员长一方，恐怕不会倾听对方的意见。宋美龄说道：西安事变发生以来，其形势，譬如造屋，端纳的西安之行为造屋打下了地基，宋子文的西安之行垒起了墙壁，现在需要我的西安之行，为这座新屋上梁盖顶，完成最后一道工序，这是我无可旁贷的责任。会议采纳宋子文的建议，决定于12月22日，由宋美龄携宋子文、蒋鼎文、端纳、戴笠赴西安与张学良等进行面对面的谈判。期限还是3天。
