皆已断绝，越数小时，仍不得正确消息。然澜语浮言，已传播于全球，骇人者有之，不经者有之；群众求知之心切，颇有信以为真者，各界报纸“竟根据之而作文字之标题矣。”宋美龄、孔祥熙偕蒋介石的顾问端纳一起乘夜车返回南京，12月13日到达南京。
宋美龄一到南京，立即获得了南京政府有关应付政变措施的信息，她颇不以为然。她认为此次事变“决非中国既往一般称兵作乱之叛变所可以比拟；而其关于国际与外交者，尤有特殊之形势，倘处置失当，即酿成民国以来空前之战祸。”因此她指责进攻西安和通电惩办张扬的决议“太硬”。她认为“中央诸要人，于真相未全明了之前，遽于数小时内决定张学良之处罚。余殊觉其措置太骤；而军事方面复于此时，以立即动员军队讨伐西安，毫无考量余地，认为其不容委卸之责任，余更不能不臆断其为非健全之行动。”因此，宋美龄声称她对南京方面已作出决议：“余个人实未敢苟同。”13日下午3时，南京再次开情况通报会，陈果夫会见了一些人，听取各方意见，并与叶楚怆商定了宣传口径。因宋美龄、孔祥熙返回南京后，在如何处理事变问题上与何应钦发生激烈争论。13日晚，陈果夫至孔祥熙寓与孔和宋美龄等人商量进攻与谈和的利害问题。14日下午5时，陈果夫返回江苏省政府所在地镇江。当天，陈果夫“因离京距西安更远，消息隔阂，京中各方面意见不一致，晚上穷思苦想，竟不能安眠。”第二天中午，与江苏省党部成员聚餐，因江苏省党部人有召开镇江市民大会，声讨张杨计划，陈果夫劝罢。他认为“镇定后方，不能自造肇乱之因。集会结社足以肇乱，是以有式严令之颁布。凡处变时必须明顺逆、正反与动乱之关系。”陈果夫又告诉他们：“事变突发时，应注意各方建议之决择，万不可如急病时之乱投药石也。”15日下午乘车返回南京。
12月16日上午，国民党中央政治会议决定讨伐张学良，命何应钦为讨伐逆军总司令，何立即就职，并举行了白衣誓师仪式，把蒋已看作死人。在就职誓词中，何发誓要“督率三军，指日西上”。调动十几个师开向西安，在华县与杨虎城部发生战斗。同时，何应钦命令空军轰炸西安，由于孔祥熙、宋子文、宋美龄的坚决反对，才改为轰炸西安近郊，以向张、杨示威。同一天，陈果夫以中央政治无人负责为由，与曾养甫商议，拟请正在上海的张静江到南京主持。同时，修改了主张讨伐的意见，“各方建议营救者，分别派出工作，或接受其意见”。但仍主张讨伐是最有效的办法。
宋美龄反对何应钦讨伐张、杨的理由，最得力为两点：一、讨伐必然导制内战，即日本“正盼中国之内战爆发，俾以借口大规模之侵略，完成其统制中国之迷梦，则此种现象之造成，自将引起彼方无限制之干涉”；二、讨伐必然导致蒋介石被杀，而蒋的死活关系重大。“为中国计，此时万不能无委员长以为领导；委员长生还之价值，实较其殉国尤为重大。”何应钦对宋美龄的主张并不尊重，他公然声称：“妇道人家在这种情形下不可能保持理智的看法。”但他也不敢承担“引起日本侵略”和“蒋被杀”的罪名。恰在此时，日本的一则声明在舆论上帮了宋美龄的忙。12月17日，日本外相声明：“绝对不能与张学良妥协，否则，日本政府将不能坐视”，在要求南京进攻张、杨的同时，其答应日本将给予军事援助，并授意内蒙伪军李守信通电与南京政府合作，共同讨伐张杨。日本此举，无疑于昭告世人南京进攻西安对日本有利，这等于是证实宋美龄关于日本“正盼中国之内战爆发，俾得以借口以大规模之侵略”的看法。而日本政府指使李守信通电支持南京讨伐张杨，更使何应钦难堪，这简直是把何应钦看作等同于李守信的汉奸。性急的日本外相本想趁机置蒋介石于死地，却由于手法拙劣而起了正好相反的作用，这使宋美龄在和何应钦的争论中逐渐取得了主动。她继续采取措施，一方面竭力采取行动阻止讨伐扩大化；另一方面给去西安调解的端纳打电话，要他立即向蒋介石报告情况，下停战命令。蒋介石于是下令停战3天。但何应钦以该命令是蒋介石在被胁迫下作出的为由，拒绝执行。17日上午，国民党中央常会再次举行，孔祥熙报告了蒋鼎文已被释放一事和其它有关消息。张静江由上海到达南京。陈果夫断言，张学良发动政变不是共产党主使，而是张学良已接受共产党的思想。
12月17日，蒋鼎文携蒋介石亲笔手令从西安到洛阳，18日抵南京，要求南京停止对西安的攻击宣传，命令停战。蒋鼎文向南京政府报告了事变的全过程，并通告了邵元冲死难的消息。19日，蒋鼎文将从西安捎回的蒋介石日记一本交给陈果夫。陈果夫致电山西赵戴文，又请张静江致电阎锡山，要求二人居中周旋，请张学良放蒋介石。20日，赵戴文复电陈果夫，说他已向张学良说项，但张回话含糊其词，所以未奉阎锡山命亲去西安。同一天，宋子文和端纳直飞西安，会见蒋介石和周恩来。当天晚上，阎锡山致电南京，说张学良已缩小要求目标，不造内战，但求抗日。同一天，和张学良关系密切、对张颇有影响力的杜重远应陈果夫之召到南京，陈果夫问他对事变的看法，杜重远说：“张意无非：①求出路；②好奇、立异、喜新；③冲动。所谓放人及抗日主张无非掩饰之辞。此事不可为，此人亦不足有为，已去电责之矣。”陈果夫认为杜重远是人民阵线人物，所以向他介绍了蒋介石处理对日问题的想法：①如果打，就一定要打败日本；②不能糊里糊涂葬送国家；③国策不能任意改变，比如对付日本，不先巩固北平、天津，却先去收复察哈尔、绥远的失地，必然导致混乱。
12月ZI日，宋子文自西安返回南京。孔祥熙告诉陈果夫说，张学良在找台阶下台，要价已经报出来了，以后要看我们的还价了。由于宋子文可以和蒋介石直接谈话，陈果夫大为不满，他抱怨说：“留学生问题极为重要。凡变乱之起，常有不明国情而言之成理之新归国留学生在内，故今后派遣留学生，不能不重订办法。”第二天，宋子文与宋美龄、蒋鼎文、戴笠三人飞往西安，具体和张学良谈判放蒋事宜，23日谈判成功，26日，蒋介石在张学良的陪同下回到南京。
当宋子文、宋美龄在西安与张学良、杨虎城、周恩来等协商放蒋时，1936年12月23日上午，国民党中央常委会再一次召开，决定以林森代理国民党中央政治会议主席，补选居正为中央常务委员，并兼代中央常务委员会副主席。随后召开中央政治会议，以林森为主席。24日上午，蒋鼎文、戴笠返回洛阳的消息传到南京，南京各大员认为解决西安事变已成功在望。25日下午，蒋介石在张学良陪同下回到洛阳，消息传到南京以后，“一时全城欢欣若狂，爆竹声深夜未止。人人欢跃，面有喜色”。26日中午12时，蒋介石在欢迎人群的欢呼声中走下飞机，“腿两部行动时，似不自如，幸精神尚健旺”。“明故宫机场人山人海，热烈欢迎。下午5时委座召集训话，叙事变经过，与本人态度始终表示不屈之精神，听者无不感动，至于泪下。”有趣的是，当洛阳、南京举行盛大欢迎会欢迎蒋介石安全归来的同时，西安也举行了盛大庆祝会。陈公博回忆说：“蒋先生离陕的那夜，说张杨服从蒋先生的命令了。然而西安那夜也全城放鞭炮，警察也一样的拍老百姓的门叫放鞭炮，说蒋先生服从张杨的主张了。”
经过“西安事变”十几天的折腾，陈果夫感慨颇多：一是他认为人民的觉悟已达到相当的程度，而各地军政长官之觉悟程度相差甚远；二是青年运动最难处理，有主张搞的，有主张禁止的；陈果夫自认为有计划、有组织地搞青年运动，会有好处，但具体办，怎样适度，很难掌握；三是不要轻易负责任，在事变期间，有许多人对陈说：“你的责任重大”，“此事你要做点主”，“你要负起责任，然后才有办法”之类的话。陈果夫认为，对说这些话的人要留心，因为乱子很多就是这些人引起来的。
12月27日早9时，陈果夫乘车返镇江，“到时镇江民众正从体育场出发，秩序井然，甚为欣慰。有许多小孩，闻委座出险，莫不发狂打跳，大人则跳跃一如儿童”。28日晚，陈回到南京。29日上午，南京召开会议，取消所有的讨伐案和讨伐会。蒋介石以西安事变虽为张学良所发动，但他本人为全国最高统帅，应负失察之责为由，向国民党中常会提出辞职。国民党中常会立即通过一个挽留决议，并由国民党全体中常委前往蒋的寓所，当面挽留。蒋介石坚决请求辞职，最后中常会准给蒋一个月的假，回老家休息。12月31日陈果夫也返回了江苏省政府所在地镇江。至此，惊动一时的西安事变结束。
西安事变发生以后，陈果夫、陈立夫积极主张讨伐张学良、杨虎城，以武力解决西安事变，救出蒋介石。在这一点上，二陈的态度与何应钦是一致的。
然而，何应钦坚决主张讨伐却另有隐衷，他想趁机置蒋介石于死地，而以自己取代蒋介石的位置，何应钦在戴季陶、居正、吴稚晖、叶楚伦、陈果夫、陈立夫等人支持下，就任讨逆军总司令，部署对西安的讨伐行动，并派出大批空军轰炸西安。
不料西安事变竟和平解决了。在蒋介石接受了联共抗日、释放政治犯、担保内战不再发生等条件后，张、杨释放了蒋介石。
12月26日，蒋介石回到南京。刚开始，蒋介石还表扬了二陈，认为他们在西安事变问题上的主张和态度是正确的。但不久，二陈就因在事变中支持何应钦而遭蒋介石的指责了。
蒋介石、宋美龄、陈布雷等以宋美龄�