但是，在南京的谈判却并不顺利，国民党方面在各种问题上诸多留难。正在这时，日军大举进攻上海，直接威胁国民党统治集团的心脏地区和英、美等国的在华利益，使蒋介石感到不得不进行全国性的抵抗，否则自身的统治也难以保持，于是，在国共谈判中表现出较多的合作愿望。
根据中共中央的指示精神，周恩来等同国民党经过反复谈判，终于达成正式协议：朱德、彭德怀为八路军正、副总指挥；主力红军充任战略游击队，执行侧面战、协助友军、扰乱与钳制日军大部并消灭一部的作战任务。
这样，以国共两党合作为特征的抗日民族统一战线正式形成。同时，在外地的政治局委员陆续赶回陕北，中共中央认为在洛川召开政治局会议的条件已经成熟。
8月中下旬之交，毛泽东把萧劲光叫到他的窑洞里说，党中央的这个会议准备去洛川开，你去打个前站，安排个开会的地方。不在洛川县城，那里不安全，要选个安全的地方。你准备一下马上出发吧！
8月19日，毛泽东与张闻天致电朱德、秦邦宪、彭德怀、任弼时等，请他们也于明日动身并带电台及华北地图，到洛川交通站找林彪，并提出洛川会议日程：（一）政治任务问题。（二）军事问题。（三）两党关系问题。