端纳的到来，使蒋介石同张学良紧张、敌视的关系开始得到缓和，西安和南京之间的僵局也被打开了。
15日，蒋介石托随端纳同机到达的黄仁林带一封信回南京给宋美龄。信中说：
余决为国牺牲，望勿为余有所顾虑。余决不愧对余妻，亦决不愧为总理之信徒。余既为革命而生，自当为革命而死，必以清白之体还我天地父母也。对于家事，无他所言，唯经国、纬国两儿，余之子亦即余妻之子，望视如已出，以慰余灵，但余妻切勿来陕。
尽管南京政府已经知道蒋介石安然无恙，但仍无意放弃军事讨伐的计划。16日，何应钦正式宣布对张学良军事讨伐。17日上午，又宣誓就任“讨逆”军总司令，进行全面军事动员。7个师集结于潼关前线，整装待发，所有飞机集中洛阳待命。只要一声令下，新的内战大有一触即发之势。
形势异常危急，宋美龄让端纳再赴西安转告孔祥熙因健康上的原因及行政院代理院长的身份，不能去西安，希望问问张学良，换宋子文和顾祝同行不行。请蒋介石给南京何应钦写一张手令：立即停止军事行动。
16日下午端纳第二次飞到西安，向蒋介石转达了宋美龄要蒋阻止何应钦进攻西安的意见。张学良也极力劝说蒋介石阻止何应钦的军事进攻。他向蒋介石指出：“我们对你是一番好意。何应钦逼进潼关要打，我们就和他打。如果要轰炸，那就不知道要炸到我或是你？”终于，12月17日蒋介石给何应钦写了一封停战手令。原文如下：
敬之吾兄：
闻昨日空军在渭南轰炸，望即令停止。以近情观察，中正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
十二月十七日
17日中午，蒋鼎文带着蒋介石给何应钦的停战手令和给宋美龄的信，乘飞机离开西安，当晚宿洛阳，18日上午抵南京。
在此情况下，何应钦不得不下令于19日下午6时前暂停轰炸。
对蒋介石如何处置？西安又该向何处去？张学良、杨虎城盼望着共产党尽快表态。就在这种错综复杂的形势下，12月17日，周恩来率领中共代表团从延安乘坐张学良的波音飞机，来到西安。
周恩来向张学良转达中共中央对西安事变的处理意见是：西安事变是震惊中外的大事，蒋虽然被扣留，但他的实力原封不动，西安已经与南京处在对立的位置。因此，对蒋的处置要十分慎重。周恩来要张学良力争说服蒋介石，只要他答应停止内战、一致抗日的条件，就释放他回去。
19日下午，宋子文乘飞机离开南京，同行的有他的两名秘书和与杨虎城关系密切的十七路军高级参议郭增恺。当夜，宿洛阳。20日上午10时，宋子文一行飞抵西安。
随后，张学良、端纳陪同宋子文去见蒋介石。蒋介石没想到宋子文来，情绪激动。当看到宋美龄信中说：“如子文三日内不回京，则必来与君共生死”时，蒋介石哭了，一再叮嘱宋子文不要让宋美龄来。宋子文在西安了解到张杨兵变的真实目的，并了解了中共和平解决西安事变的目的。第二天，宋子文便匆忙飞回南京报告。
3．宋美龄飞抵西安
宋美龄得知西安情况，觉得和平解决事变的曙光已出现。21日在孔祥熙等人的支持下，宋美龄和宋子文同去西安，宋氏兄妹一行22日下午飞抵洛阳中途停留，宋美龄看到机场轰炸机罗列待发，一派战争气氛。她严令各将领：“未得委员长命令，切勿派飞机飞近西安。”当坐机临近西安上空时，宋美龄从提包里取出一把左轮手枪，递给端纳说：“端纳先生，如果叛军乱兵失去控制，把我们也扣住之时，你要毫不犹豫地用它把我打死。”
下午4时，他们的飞机降落在西安机场。出乎宋美龄意料的是，他们一下飞机，就受到张学良和杨虎城的热情欢迎，仿佛什么事也没有发生。
宋美龄这次给蒋介石带了许多吃的、用的东西，有蒋介石喜欢吃的浙江家乡的梅干菜，还替蒋介石带来了一副假牙。
在张公馆稍事休息后，宋氏兄妹即在张学良的陪同下去见蒋介石。因为事前没有通报，正面壁冥思的蒋介石突然见到宋美龄出现在眼前，惊喜交加，说：“余妻真来耶？君入虎穴矣！”
宋氏兄妹把南京情况告诉蒋介石，劝其今天不应轻言殉国，应珍惜生命，为国家努力。他们私下交换了有关如何谈判的看法。当时，张、杨、周提出以八项政治主张为基础进行谈判。蒋介石虽然赞同和谈，但却说他不能直接参加谈判，而由宋氏兄妹作代表出席，并且他将不在协议上签字，但他将以“领袖人格”来担保实现。
宋美龄见蒋后，立即带着蒋的指示去见张学良。宋美龄批评了张学良此项行动太莽撞，并希望张学良尽快收拾“危局”，送蒋回家。张表示他绝无伤害委员长的意思，而且一不要钱，二不要地盘，只要委员长同意抗日，签不签文件都可以，他“个人亟愿立即恢复委员长之自由”，惟此事关系者众，不得不征求杨虎城等人同意。杨虎城及其部下提出释放蒋介石的条件，要求蒋介石必须在协议上签名。
宋美龄感到此事有了麻烦，为了争取蒋介石早日获释，她不得不求助于中共代表周恩来。23日和24日，宋美龄与周恩来作了两次长时间的谈话。第一次，周首先说明中共没有参与西安事变，并阐明了中共和平解决事变的主张。然后，周恩来从中国革命所经历的困难和曲折谈起，说明“九一八”事变后，民族矛盾上升为主要矛盾，中共希望团结抗日，但蒋介石对中共团结抗日的要求始终不予理会。当前，是改变政策的好机会，望他们兄妹劝蒋回心转意，这对国家、对个人均有好处。
宋美龄说：既然中共有诚意，应在政府领导下，共同努力。周恩来说：只要蒋介石同意抗日，中共拥护他为全国领袖，并且指出除蒋介石外，全国没有第二个适合的人。周还谈到国防、经济上的问题，对唯武器论和抗日长期准备论作了分析和评论。宋美龄要求周恩来做劝说杨虎城的工作，使杨同意早日释蒋。周表示同意。
第二次谈话时，宋美龄明确表示赞成停止内战，她对周恩来说：“我等皆为黄帝裔胄，断不应自相残杀，凡内政问题皆应在政治上求解决，不应擅用武力。”
23日上午，双方代表在金家巷张公馆的西楼二层开始了第一次正式谈判。宋子文代表蒋介石，西安方面是张学良、杨虎城和周恩来。关于这次谈判的情况，周恩来在当天给中共中央的电报中记录如下：
我提出中共及红军六项主张：
子、停战，撤兵至潼关外。
丑、改组南京政府，排逐亲日派，加入抗日分子。
寅、释放政治犯，保障民主权利。
卯、停止剿共，联合红军抗日，共产党公开活动（红军保存独立组织领导。在召开民主国会前，苏区仍旧，名称可冠抗日或救国）。
辰、召开各党各派各界各军救国会议。
已、与同情抗日国家合作。
周恩来表示这六条如能保证实行，中共将襄助蒋介石统一中国，一致抗日。宋子文表示同情和承认这六条，但要先征求蒋介石的意见。下午，谈判继续进行，宋子文先就六项条件提出具体实施意见，并进行讨论。
第二天继续进行谈判。除昨日参加人员外，宋美龄也参加了进来。宋子文提出，只要蒋下令撤兵，就放他回南京，对此张学良表示同意，杨虎城和周恩来表示再考虑。
至此，谈判结束。
这天，蒋介石将自己的意见告诉张学良，他将下令中央军退出潼关，离开西北，改组国民党，联俄、英、美等；要孔、宋与张商定名单，改组政府。朱绍良及中央人员离开陕、甘，决令何应钦出洋；联红容共，现红军苏区仍不变，经过张暗中接济红军，俟抗战起再联合行动，改番号。至此，蒋介石基本同意了西安方面的六项条件。
24日晚，宋氏兄妹陪同周恩来去见蒋介石，蒋勉力坐起与周寒暄。蒋说：“恩来，你是我的部下，你应该听我的话。”周表示：“只要蒋先生能改变‘攘外必先安内’的政策，停止内战，一致抗日，不但我个人可以听蒋先生的话，就连我们红军也可以听蒋先生指挥。”最后，蒋介石向周恩来表示了三点：
（一）停止“剿共”，联红抗日，统一中国，受他指挥。
（二）由二宋及张学良全权代他与周解决以前商谈好的问题。
（三）他回南京后，周可以直接和他谈判。至此，西安事变得到和平解决。
4.囚禁张学良
在什么条件下释放蒋介石，西安各方面的意见颇不一致。大多数人都主张有条件地释蒋，可是张学良认为，只要蒋介石原则上承认达成的六项条件，就可以让他走，而且还决定亲自送他回南京。张学良的决定使参与扣蒋的人深为不安。
24日晚上，张学良和杨虎城在新城大楼举行欢送宴会。宴会结束后，张学良召集王以哲、何柱国、董英斌等高级将领，宣布他要送蒋回南京，并向中央请罪，以恢复蒋的威信。大家劝张不必送，怕蒋变卦，最后建议至多送蒋至洛阳。张学良坚持要送，还嘱咐大家：“关于东北军之事，听命于于学忠；关于抗日联军总部之事，听命于杨虎城；有问题多和周恩来商量。”
高崇民听了张学良的安排后，连夜给张学良写了一封长信，反复说明有条件放蒋的必要性和无保证放蒋的危险性。
25日早上，东北军和十七路军的高级将领和幕僚联名给宋子文写了一封措辞强硬的信，提出撤军和在协议上签字是放蒋的前提，“否则，虽然张、杨两将军答应了，我们也誓死反对。”
来自外界各方面的压力和内心巨大的焦虑，已把张学良搞得精疲力竭，神经过度紧张几乎难以支撑。同时，宋子文还探听到，东北军和十七路军的部分军官，在得知张学良要立即放蒋后，产生了将张和蒋一同杀掉的念头。
宋氏兄妹眼见事态又严峻起来，担心夜长梦多，急忙去找张学良，催促他速速放了蒋介石。张学良早有放蒋之心，他答应让蒋宋等人尽速离开，并表示“只要委员长回南京联合抗日，学良愿意负荆请罪”。
12月25日上午，张学良告诉杨虎城和周恩来，他将释效蒋介石，并且亲自送他们回南京。杨虎城不同意，两人发生了激烈的争吵，结果不欢而散。
25日下午2点过后，张学良打电话请杨虎城到金家巷张公馆来。杨虎城匆匆忙忙地赶到。张学良神色紧张地对杨说：“现在不走不行啦！夜长梦多，不知会出什么大乱子。我今天决心亲自送蒋走。我想在几天内就可以回来的，请你多偏劳几天。假如万一我回不来，东北军今后即完全归你指挥。”
杨虎城为之愕然，虽说他已同意放蒋，但没有想到张学良竟这样匆忙，然而事已至此，为顾全大局，他亦不便反对，只是力劝张学良不要亲送蒋回南京，说：“放他就足见你我之真诚；送他实在是使不得啊。”
但张学良决心已定，表示：“老兄之言，学良感铭在心。但事情已定，只好如此了。”
25日下午3时半左右，张学良和杨虎城分别陪同蒋介石、宋子文和端纳，分乘两辆汽车，秘密地从玄凤桥高公馆开出，悄悄地向西郊机场驶去，连周恩来都没有通知。
不一会，汽车抵达机场。这里正集聚着两千多人的群众队伍，准备欢迎从绥远来西安的抗日将军傅作义。蒋介石不知底细，以为是西安的群众看他不肯在协议上签字，特来机场示威，阻止他返回南京的。顷刻间他脸色大变，显得极为紧张，赶忙握住杨虎城的手，显得极其诚挚地说：“虎城，我答应你们的条件，我以领袖的人格保证实现，你们放心，假如以后不能实现，你们可以不承认我是你们的领袖。我答应你们的条件，我再重复一遍：（一）命令中央军入关之部队于25日起调出潼关。（二）停止内战，集中国力，一致对外。（三）改组政府集中各方人才，容纳抗日主张。（四）改变外交政策，实行联合一切同情中国民族解放的国家。（五）释放上海被捕各领袖，即下令办理。（六）西北各省军政，统由张、杨将军负其全责。”
又说：“今天以前发生内战，你们负责了，今天以后发生内战，我负责。今后我绝不剿共。我有错，我承认；你们有错，你们亦须承认。”
说完后，匆忙地与送行的邵力子、傅学文、杨虎城告别，在宋美龄的搀扶下快步登上飞机，腾空而去。张学良登上了另一架飞机。
宋美龄对张学良送蒋回南京作了这样的解释：他必须去南京，这是他义不容辞的责任。首先，他已向他的同僚们保证，要为西安所发生的一切承担全部责任；其次，他必须向世人证明，他的所作所为既不是出于叛变的动机，也不是打算反对委员长，反对委员长的地位和权力……一个发动兵变的高级将领急于到首都去接受对其罪行的审判，为有史以来还是第一次。这就是为什么中央政府对汉卿表示宽大的原因。
1936年12月26日中午12时45分，蒋介石夫妇乘坐的波音飞机在四架战斗机的护航下从洛阳飞抵南京大校机场。
两小时后，张学良和宋子文、端纳乘坐的波音飞机也降落下来了。但机场上欢迎的人群早已散去，除来迎接宋子文、端纳的几个人外，还有武装宪兵和便衣特务。
当时，到机场接张学良的汽车是蒋介石的专车。张学良上汽车时，军警们只准张学良的两名警卫（跟随张学良来宁有四名卫士）上车，将另两名警卫人员留在机场。接着，军警特务的汽车一前一后，把张学良的车子夹在中间，将张学良送到北极阁宋子文公馆。
张学良到了南京，国民政府决定对其处理。12月29日，国民党中常委决定李烈钧为会审张学良的高等军法会审审判长。12月29日10时整，李偕全体会审人员走进法庭，分别入席。李命鹿钟麟先至候审室巡视。李烈钧拿出事先准备的判决书宣判：
张学良首谋伙党，对于上官为暴行胁迫，判处有期徒刑十年，褫夺公权五年。
宣读完后，李烈钧宣布退庭。张学良在审判后被正式逮捕，在军警的武装押送下，送往和平门外孔祥熙别墅，由特务和宪兵看管。宋子文紧随而至，却被特务堵在门外，不许入内。从此，张学良失去了自由。但蒋介石的把戏还没有演完。当天下午，蒋介石即向国民政府递交了请求特赦张学良的呈文，罗列了大篇理由，呈请国民政府特赦张学良。
下午2时，蒋介石请求特赦张学良的呈文和上午军法处的判决书一同送达国民政府。
翌日，即1937年元旦上午，国民政府主席林森便将此交司法院核议。可法院不顾新年元旦休假，马上做了一番“虚应故事”的核议，当日即以“尚属可行”呈复国民政府。
1月4日上午，在林森的主持下，国民政府举行了第22次委员会议，邀请在京的五院院长及有关人员列席。首先，林森对蒋介石的呈文和司法院的核议作了说明，随后一致表决通过了对张学良予以特赦。
当日下午，国民政府发布特赦令如下：
张学良处十年有期徒刑，本刑特予赦免，仍交军事委员会严加管束。
此令。
军事委员会的委员长就是蒋介石本人，于是，南京这几天紧锣密鼓的闹剧终于收场了。张学良在蒋介石的导演下由十年徒刑体面地变成了“严加管束”。张学良自己也未曾想到：蒋介石会“严加管束”他那么长时间！