12月16日傍晚，张学良陪同蒋百里[BaiLi]，来到软禁蒋介石[JiangJieShi]的新住处西安金家巷一所军官私宅。蒋百里[BaiLi]一进门，蒋介石[JiangJieShi]一反常态，立刻笑脸相迎，欠身握手，请他坐在床边沙发上。张学良自行退出，二蒋关起门来密谈。蒋百里[BaiLi]不急于引入正题，拐弯抹角地说:“我刚从国外考察回来，消息比较灵通。目前日本海军和陆军为侵华而互相争功，日本天皇已秘密接见过陆军大臣，看来明年(1937年)一定会大举入侵我国。”接着又说:“从国际形势看，美国正在卖军火给日本，做生意要紧，欧洲各国看出德国要动武，自顾不暇，只有靠我们中国人自己团结抗日！”蒋百里[BaiLi]又引经据典，说一盘散沙，战败后依人篱下，当“儿皇帝”的日子很不好过。蒋介石[JiangJieShi]听后，心有所动，蒋百里[BaiLi]遂将话题转入解决西安事变的对策，他提醒蒋介石[JiangJieShi]:“中央军不能急攻，更不能派飞机轰炸西安。否则会危及你的生命。为保持国家元气，应避免内战，以和平解决为好。”

　　　　两蒋先后两次密谈，蒋介石[JiangJieShi]态度渐渐转变。他亲笔书写两封信，一封给宋美龄，一封给何应钦，致何函里明确指出:“星期六日以前，万不可冲突，并即停止轰炸。”张学良建议蒋百里[BaiLi]飞赴南京，将信交给宋、何。蒋百里[BaiLi]沉思片刻，考虑周密，他说:“我不是蒋介石[JiangJieShi]的亲信，此去恐何应钦不相信信函内容，派蒋的心腹蒋鼎文去最合适。”蒋介石[JiangJieShi]、张学良都认为此建议恰当，命蒋鼎文将信送至南京。很快，宋美龄、宋子文等飞到西安。这时蒋百里[BaiLi]向蒋介石[JiangJieShi]建议:“中共方面竭力主张和平解决西安事变，中共代表周恩来已抵达西安，委员长不妨找他谈谈。”蒋介石[JiangJieShi]欣然赞同。此后，蒋百里[BaiLi]就不再介入，让张学良、杨虎城、周恩来直接与蒋介石[JiangJieShi]谈判，使西安事变最终得以和平解决。

　　　　蒋百里[BaiLi]完成了使命，返沪时张学良亲自到机场送行。这是西安事变后第一架从西安飞来的飞机，在当时的上海引起了轰动。此后，蒋百里[BaiLi]亦不居功，而对登门来访的众多记者，不便多说，只说:“告诉大家一个好消息，我们中国不会打内战了！”了解内情的赞曰:“张杨兵谏名垂千秋，蒋百里[BaiLi]做了一篇‘转弯子’的好文章，中共最终做了一篇团结抗日的大文章！”事后，蒋介石[JiangJieShi]的《西安半月记》较详细地记载了蒋百里[BaiLi]在和平解决西安事变中的作用。