前往上海的胡愈之首先有了回音。他在上海找到了受中共中央派遣到上海开展上层抗日统一战线工作，了解上海各系统地下党情况的冯雪峰。冯雪峰接到胡愈之有关潘汉年的消息后，马上动身并于6月抵达香港。两位左联时代的老战友此番重新聚首，虽不是组织的安排，却是意味深长。潘汉年需要与陕北中共中央取得联系，冯雪峰不久前刚刚从中共中央所在地陕北保安出来，并且已经在上海建立起可与陕北中央直接通电讯的秘密电台，及经西安抵达陕北的秘密jiāo通线。而陕北中央此时正在谋求解决与已经中断联系达一年的共产国际重新联系的问题。虽然在潘汉年之前已有同志从共产国际携带联系密码回国，但均因种种原因未能及时送达中共中央。因此，潘汉年此行还负有将联系密码送达中共中央的任务。潘汉年在听取了冯雪峰有关陕北中央及上海的情况介绍后，并没有过多地介绍自己此行的目的，只是笼统地说明此次是受中共代表团派遣回国进行国共两党合作谈判的联系工作。不久，冯雪峰便回上海了。
送走冯雪峰，潘汉年于7月7日在香港的《生活日报》上看到一则由国民党中央委员、组织部副部长张冲化名huáng毅刊登的寻人启事：“叔安弟鉴：遍访未遇，速到九龙酒店一叙。见huáng毅。”叔安是潘汉年曾经用过的一个化名。潘汉年见到启事后，立即到九龙酒店与张冲见了面。张冲此次来港是受陈果夫、陈立夫之托邀请潘汉年去南京向国民党当局陈述中共驻共产国际代表团关于建立抗日民族统一战线的观点和条件的。同时，张冲告诉潘汉年，目前蒋介石对解决两党关系问题甚为迫切。
约7月中旬，潘汉年随张冲从香港坐船经上海抵达国民政府所在地南京，由张冲安排住进扬子饭店。由于此时南京正在召开国民党五届二中全会，其主题是为准备抗战谋求国内政治、军事上的统一和团结，因此潘汉年的到来引起了南京方面的高度重视。他被要求将中共驻共产国际代表团有关国共两党谈判的主要意见写成书面材料，由张冲转呈上去。潘汉年所写的材料经陈果夫、陈立夫及部分中央党部负责人过目后，很快有了答复。陈果夫、陈立夫认为既然潘汉年来自莫斯科，因而他所写的书面材料只代表中共驻共产国际代表团的愿望，并不能代表国内的中共中央和中央红军，在此情况下他们不便直接出面，但可派曾养甫出面联络。至于以后有关合作谈判之事，他们希望潘汉年能赴陕北，在取得国内中共中央和红军方面正式谈判代表资格和有关合作谈判条件时，再到南京与二陈面谈。
潘汉年在张冲陪同下会见了当时任国民政府铁道部次长，亦是CC上层骨gān人物的曾养甫。曾养甫在重申二陈的一些意见后，与潘汉年约定国民党方面仍由张冲作代表负责谈判联系工作。潘汉年的首次南京之行就这样结束了。
自南京回上海后，潘汉年开始考虑陕北之行。鉴于前次在香港与冯雪峰会面时，冯提及有通过西安至陕北的秘密jiāo通关系，潘汉年找到冯雪峰，并与他一起研究赴陕方案。考虑到潘汉年此行事关重大，冯雪峰特意请来中共驻东北军代表，并且在西安负责jiāo通工作的刘鼎，由刘鼎具体安排潘汉年的行程。
7月下旬，潘汉年在刘鼎的安排与陪同下，离开上海。8月8日，抵达中共中央所在地保安。在保安，潘汉年被安排住进了当时担任中共中央总书记之职的张闻天的窑dòng。张闻天和潘汉年促膝长谈。随即潘汉年又向毛泽东、周恩来等同志汇报了1936年chūn在莫斯科和最近在上海、南京同国民党方面联络的情况，还汇报了共产国际执委会书记处刚刚开过的讨论中国问题会议的jīng神，即放弃“抗日反蒋”的口号，以南京为首要谈判对手。接着，潘汉年又来到中共中央秘书处，将从莫斯科带回的共产国际与中共中央进行电讯联络的密码，jiāo给了秘书处负责人邓颖超。至此，潘汉年作为中共驻共产国际代表团派出的国共两党谈判联系人的工作告一段落。
中共中央在听完潘汉年的汇报后，于8月10日召开政治局会议，专门研究新形势下国共两党关系，调整对蒋政策。会上，中共中央明确决定：抗日必须反蒋现在不适合了，要与蒋联合，与南京合作。会后，中国共产党对国民党、蒋介石的方针实行了重大转变，即从“抗日反蒋”到“bī蒋抗日”。并于9月1日向全党发表了著名的《关于通蒋抗日问题的指示》。
潘汉年在参加完8月10日的中央政治局会议后，即受中央派遣前往张学良部工作。但不久，即8月26日，潘汉年又收到毛泽东关于“现急需兄去南京并带亲笔信与密码去”，希望他“取道肤施”(即延安)回陕北的电报。①9月上旬，潘汉年回到保安。不久，便接到中共中央通知，要他准备不日启程，经西安赴上海与国民党谈判。
①《我们政策重心在联蒋抗日》，《文献和研究)1985年第3期。
9月24日，潘汉年携《中共中央致国民党书》、《国共两党抗日救国协定草案》(即《八项条件》)、毛泽东致宋庆龄、章乃器、陶行知、沈钧儒、邹韬奋的信以及周恩来致陈果夫、陈立夫的信等有关国共两党合作谈判的重要文件离开保安。在西安作短暂停留后，于10月中旬到达上海。就在潘汉年到达上海前后，鉴于蒋介石继续对苏区实行“围剿”，缺乏谈判诚意，10月14日，中共中央决定先由潘汉年作初步谈判代表。这样，在西安事变前，潘汉年就成了共产党方面谈判的最高代表。
考虑到国民党方面在接到中共有关合作谈判条件后将有一个讨论研究过程，潘汉年在从西安返沪路经浦口时，将《中共中央致国民党书》jiāo给了事先约好在那里等候的张冲，请他转jiāo给国民党中央。10月中旬以后，南京方面有了回音，张冲亲至上海请潘汉年赴南京与陈立夫见面。潘汉年随张冲抵南京后，下榻于中央饭店。第二天，即与陈立夫见面。潘汉年首先向陈立夫表明此行完全是受中共中央委托前来共商国共两党合作谈判问题。陈立夫则表示潘汉年通过张冲转去的中共有关合作谈判的文件他均已过目，但由于国民党中央还未就此事开会讨论，目前尚无正式的谈判意见，因此只能就个人的观点提几点看法。必须说明的是，蒋介石集团消灭共产党的基本意图是一贯的。1935年蒋介石命邓文仪到苏联主动与中共代表团接洽两党合作谈判问题，主要是试图借用苏联压力政治解决共产党。当这种可能化为乌有后，国共两党在莫斯科的秘密接触便停止了，1936年后，国共两党虽然就合作谈判问题进行了一系列的接洽与联络，但蒋介石对红军的进攻和对苏区的封锁与围剿一刻也没有停止。以后随着日本帝国主义步步侵入，中国人民抗日热cháo的日渐高涨，特别是国民党内部斗争的激烈化，陈济棠、李宗仁、白崇禧打出“北上抗日”旗帜，发动两广事变，迫使蒋介石顾此失彼。为全力解决两广事件，蒋介石被迫对西北采取和缓政策，因而对国共谈判十分重视，并于5月通过陈立夫向曾养甫、湛小岑口授了有关国共谈判的四项条件：(一)欢迎共方的武装队伍参加对日作战;(二)共方武装队伍参加对日作战时，与中央军同等待遇;(三)共方如有政治上的意见，可通过即将成立的民意机关提出，供中央采纳;(四)共方可选择一地区试验其政治经济理想。但是，到1936年10月，蒋介石在解决两广事件，消除内部隐患后，便腾出手来，调兵遣将，云集西安，企图一举消灭红军，解决西北问题。因此，陈立夫此时的政治态度，必然带上这一烙印。陈立夫的所谓个人看法，其中心是希望中共放弃割据，jiāo出军队由国民政府统一指挥。在这里，对等的谈判已不复存在，而是居高临下的收编。鉴于陈立夫事先声明其谈话只是个人意见，因此潘汉年对此没有作更多的辩析。会面很快结束，潘汉年随即离开南京。