周恩来在庐山和延安之间穿梭。带着庐山的雾气，他在6月18日回到延安，和毛泽东商讨蒋介石提出的成立“国民革命同盟会”的问题。
刚刚有了眉目，蒋介石于6月26日又给周恩来发来电报，邀他再上庐山。于是，周恩来带着在延安起草的新文件，和博占、林伯渠一起，于7月4日到达西安。
就在周恩来一行到达上海的那一天，形势急转直下。
那一天——1937年7月7日，成为中国现代史上划时代的一天。所谓“八年抗战”，就是从这一天算起。
这天夜里10时，位于北平西南十五公里处、宛平县境内的卢沟桥，一片紧张气氛，正在那里进行军事演习的日军，声称有一名士兵失踪，需进入城内搜索。国民党军队理所当然地拒绝这一要求。8日凌晨4时，卢沟桥畔响起了激烈的枪炮声，日军发动了大规模的进攻，当地国民党驻军二十几军吉星文团长率部奋起抵抗，史称“卢沟桥事变”。
7月8日晨，北平市市长秦德纯急电庐山，向蒋介石报告“卢沟桥事变”。
这一回，蒋介石的态度比六年前“九一八事变”时要好得多了。他在当天，致电国民党二十九军军长宋哲元，明确地指出：“宛平应同守勿遐，并须哞体动员，以备事态扩大。”
这与“九一八事变”时蒋介石发给张学良的“我方应不予抵抗”的《铣电》，迥然不同。
毛泽东也迅速作出了反应。延安发出了《中国共产党为日军进攻卢沟桥通电》：
全中国的同胞们！平津危急！华北危急！中华民族危急！只有全民族实行抗战，才是我们的出路！我们要求立刻给进攻的日军以坚决的反攻，并立刻准备应付新的大事变。
全国上下应该立刻放弃任何与日寇和平苟安的希望与估计。
就态度而言，毛泽东比蒋介石更坚决；就影响而言，蒋介石比毛泽东更大——因为国民党的军权在蒋介石手中，而国民党军队在当时比红军要强得多、大得多。
也就在这一天，毛泽东致电蒋介石，全文如下：
庐山蒋委员长钧鉴：
日寇进攻卢沟桥，实施其武装攫取华北之既定步骤，闻讯之下，悲愤莫名！平津为华北重镇，万不容再有疏失。敬恳严令二十九军，奋勇抵抗，并本三中全会御侮抗战之旨，实行全国总动员，保卫平津，保卫华北，收复失地。红军将士，咸愿在委员长领导之下，为国效命，与敌周旋，以达保土卫国之目的，迫切陈词，不胜屏营待命。
毛泽东、朱德、彭德怀、贺龙、林彪、刘伯承、徐向前叩翌日，彭德怀等“率人民抗日红军全体指挥员战斗员”又发表致蒋介石通电，表示：“红军愿即改名为国民革命军，并请授命为抗日前驱，与日寇决一死战。”
这份电报公开表明，为了抗日，红军的红帽子要换成“国民党帽子”了。
大敌当前，同共同仇，卢沟桥的枪声，促使了蒋介石和毛泽东迅速接近——尽管他们之间还有着这样那样的分歧。
日本内阁会议则在7月11日发表就“卢沟桥事变”作出的决定：
这次事件，完全是中国方面有计划的武装抗日，已无怀疑的余地。我们认为，不但必须最迅速地恢复华北的治安，并且有必要使中国对非法行为，特别是排日、侮日行为，表示道歉……
日本内阁的颠倒黑白的决定，在中国激起了公愤。
8月13日，周恩来、博古、林伯渠来到了国民政府的“夏都”——庐山。
这时，庐山上大员、名流云集，其中许多人胸前都别着圆形白底蓝色“五老峰”徽章。这特殊的徽章，是特殊会议的特殊通行证。这特殊的会议名日“庐山谈话会”。出席会议的有国民党中央要员、国民政府高级官员、各界名流，共二百三十一人。谈话会在庐山牯岭市街附近的牯岭图书馆大礼堂里举行，会议由蒋介石、汪精卫主持。
虽说周恩来上了山，如他所言：“庐山谈话会的时候，共产党没有份。我同林伯渠、博古同志三个人不露面，是秘密的。”
周恩来还说，这个谈话会“不是大家坐下来开圆桌会议，一道商量，而是以国民党做主人，请大家谈话一番”。
战火正在山下燃烧，抗日成了庐山谈话会的中心议题。就连国民党内的亲日派头目汪精卫，此时在谈话会上也大谈抗日：
自“九一八”以来，精诚团结，共赴国难，成为全国一致的口号……最近卢沟桥事件突发，危急情况更加严重，根本方法仍是精诚团结，将全国的心力物力融成一片。
在宴会上，汪精卫还发表了一通十分动听的祝酒词，我们现在耳朵里听着卢构桥的炮声，眼睛里见着前线战士的拼命与战地人民的受苦，实在没有可以开颜相向的理由，但是想起在环境艰苦中，培养元气，生机不断，精神不死，实在可使我们感激奋发。谨此理由，满举一杯，祝各位先生健康。
蒋介石呢？7月17日，他在庐山谈话会上发表了著名的演说。下面的这一段话，在当时几乎是家喻户晓的：
如战端一开，那就地无分南北，人无分老幼，无论何人皆有守土抗战之责任，皆应抱定牺牲一切之决心。
这段蒋介石语录，当时写遍中国的大街小巷。这是蒋介石对于抗日的最明确的表态。
也就在这次演说中，蒋介石自己思想转变的过程，倒十分真实：
我们要应付国难，首先要承认自己国家的地位。我们是弱国，对自己国家的力量要有忠实的估计。国家为进行建设，绝对需要和平，过去数年中不惜委曲忍痛，对外保持和平，即是此理……如果临到最后关头，便只有拼全民族的生命，以求国家的生存，那时节再不容许我们中途妥协。
蒋介石这段话，说了自己为什么“过去数年中不惜委曲求全”，即采取“不抵抗主义”的原因。
蒋介石的另一段话，说出了这次采取抗日态度的原因：
我们的东四省失陷，已有六年之久，继之以塘沽协定。现在冲突地点，已到了北平门口的卢沟桥。如卢沟桥可以受人压迫强占，我们五百年故都北平，就要变成沈阳第二。今日的北平如果变成昔日的沈阳，今日的冀察也将成昔日的东四省。北平若变成了沈阳，南京又何尝不可变成北平。所以，卢沟桥事变的推演，是关系中国国家的整个问题。此事能否结束，就是最后关头的境界。
蒋介石这番演讲，极为重要，表明他抗日的决心。
照理，这一回庐山国共谈判应该顺利，但事实上却出乎意料地变得异常艰难。
谈判在蒋介石、邵力子、张冲和周恩来、博古、林伯渠之间进行。周恩来带着由他起草的《中共中央为公布国共合作宣言》上山，蒋介石改了两句，却又扔在一边。蒋介石在许多问题上“加价”，弄得周恩来颇为为难。
其中最明显的是关于红军改编后的指挥权问题。
上一回，蒋介石提出红军改编之后，由“政训处”指挥。
周恩来当即表示疑惑不解，问道：“委员长，政训处如何能指挥部队？”
蒋介石傲然道：“我是革命领袖，我要他们指挥，他们就能指挥。”
这一回，蒋介石又改口说：“政治机关只管联络，无权指挥。可以周恩来为主任，毛泽东为副主任。”
显而易见，蒋介石故意提出的“周正毛副”，是中共所无法接受的。
周恩来无奈，在山上给蒋介石写了一信：
此与来（注：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，恐可是碍此后各事之进行。
蒋介石依然我行我素，不把中共放在眼里。
那些日子，毛泽东正在延安抗日军政大学，讲授《实践论》、《矛盾论》。接到周恩来发自庐山的电报，毛泽东对蒋介石的反复无常，怒气冲冲。他决心对蒋介石采取强硬态度。
7月20日，署名“洛、毛”的电报，从延安发给庐山上的周恩来：
周转林：
甲，日军进攻之形势已成，抗战有实现之可能。
乙，我们决心采取蒋不让步不再与谈之方针。
丙，请你们回来面商之。
此处的林，指林伯渠。
接到毛泽东、张闻天的电报，周恩来、博古、林伯渠随即下山，飞往上海了。
周恩来等在上海会晤了宋庆龄，向她通报了国共谈判的情况。7月27日，周恩来等飞抵西安。