1月9日，林彪、聂荣臻同周北峰、张东荪正式会谈。
周北峰提出：平、津、塘和绥远一起解决；平、津等地允许其他党派和报刊存在；政府中要有进步人士参加；军队不用投降方式解决，可调到城外用整编的方式解决。此外，还提出：“新保安、张家口作战中被俘人员要一律释放，宽大处理，不作战俘看待。对军队的行政文职人员和工勤人员，要妥善安排工作，给予生活出路。对傅部所属军政人员过去的罪行，不予追究，一切由傅负责。”
林彪根据中央军委的指示向对方提出：(一)“平津塘绥均应解决，但塘绥人民困难尚小，平津人民困难甚大，两军对峙，军民粮食均有极大困难，故应迅速解决平津问题。”(二)“为避免平津遭受破坏起见，人民解放军方面可照傅方代表提议，傅方军队调出平津两城，遵照人民解放军命令开赴指定地点，用整编方式根据人民解放军的制度改编为人民解放军，并由双方代表于三日内规定具体办法，于一月十二日下午一点开始实施。平津两处办理完毕后，即可照此办法解决塘绥问题。”“政府中有进步人士。平津报纸不只中共一家，是中共民主纲领中原来就有的，故不成为问题。”聂荣臻着重讲了当前形势和傅的出路问题，指出，傅作义将军除了按此办法解决平津的国民党军还有可能为人民做件好事外，别无出路。希望傅将军早下决心。
此次会谈，双方整理出《会谈纪要》，由周北峰带回北平，限傅于14日午夜前答复。但傅作义心事重重，唉声叹气，对《会谈纪要》采取敷衍的态度。他以谈的问题不够具体为借口，不肯明确表态，实际上是拖延时间，拒绝《会谈纪要》。
几天后，傅作义要周北峰转告林、罗、聂，“限于十四日午夜答复，时间太仓促，不日拟将偕邓宝珊将军再去”。
针对傅作义的上述态度，1月11日，毛泽东指示林彪、聂荣臻，强调：傅作义及其左右在接到我们意见后，企图叫我们迁就他们所设的范围（迫我就范），而拒绝我们迫傅就范的方针，明明不能指挥中央军，要说能指挥。此外，并提出什么报纸及政府用人等事，好像他们是代表人民说话，向我们要求民主权利。你们应将你们向周、张宣布的三条电告北平党，叫北平党督促傅方实行。并严正地向傅左右（刘厚同等）说明，傅方既不愿意执行我方所提意见，如果又不执行他自己所提的离城改编，那就是他反复无常，势将丧失信用。同时，请你们考虑，是否可以叫北平党将离城改编一点，在社会上及民主人士中适当地散播出去，使人们感觉我方做得仁至义尽。
上述电报发出不久，毛泽东再电林彪、聂荣臻，表示：“同意命令傅方代表限天津敌先头部队至迟须于十三号十二时以前开出，否则我军将于十四号开始进攻，并向傅方代表指出，我方怀疑傅方借谈判拖延时间，故天津方面必须依照指定时间开出城外，并不得对于公私财产、军用物品及公文案卷有任何破坏损毁，否则必须全体缴械，并惩办其负责人。军队出城，只能携带随身枪弹。”
这时，淮海战役已告胜利结束，歼敌55万。毛泽东和中央军委根据形势发展和傅作义对谈判犹豫不决、拖延时间的状况，决定首先歼灭天津之敌。就在这时，收到林彪、聂荣臻关于傅作义决定派邓宝珊出城谈判的来电，毛泽东随即代表中央军委要求林、聂，根据我们1月11日电，当面向邓宝珊驳斥傅作义9日电所持立场。“围城已近一个月，谈判如此之久，始终不着边际。自己提出离城改编，现又借词推托，企图拖延时间，实则别有阴谋，加重平、津人民的痛苦。傅如有诚意，应令天津守军于十三日全部开出城，听候处理。守军应负责移交一切公共财产、案卷、武器弹药、被服，不得有任何破坏损失。守军出城，只能携带随身枪弹物品。一切改编细目待出城后再说。否则我军将于十四日攻击天津。至于北平守军，可以推迟数日离城，但亦不能拖延太久。不是所谓由我军协助傅军解决抗不受命者，而是傅军协助我军入城解决一切敢于抵抗的部队。你们说这些话时应坚决明确”。毛泽东还指出：“估计天津守军十三日必不会按照我们所说的时间、条件出城，你们应准备于十四日攻击天津。”
与此同时，中共北平地下党负责人崔月犁曾多次与华北“剿总”副总司令邓宝珊会晤，希望邓劝说傅早日下定决心，和平解决平津问题。于是，傅方与中共重开谈判。1月14日，邓宝珊作为全权代表偕同周北峰来到通县宋庄平津前线司令部附近的五里桥，与林彪、罗荣桓、聂荣臻进行第三次会谈。
会谈时，双方首先就攻打天津问题交换了看法。林彪说：“上次谈判中规定十四日是答复的最后期限，现在只剩下几个小时了，这次再谈就不包括天津了，只谈北平问题”。“现在没有别的条件可谈了，只有照上次谈过的，按平津前线司令部的规定，命令北平守军开到城外指定地点，接受人民解放军改编，别的什么都不可能，只有这一条路。”
1月15日，人民解放军攻占天津。北平20多万守敌陷于绝境，从而打破了傅方在谈判中“讨价还价”的幻想。
1月16日，双方继续会谈。
关于谈判的具体内容，16日上午，毛泽东致电林彪等：“对于傅作义所提我军数日内暂缓入城及由傅我双方组织联合委员会，临时接管市政，然后过渡到完全由我接管，你们不要正面拒绝。我军事实上不能在数日内入城。敌军开出城外时，我军入城分步接管各处的若干天内，不但需要傅方协助维持秩序，而且必须责成傅方维持秩序。北平旧市政府及其下面各局、所，特别是警察、自来水、电话等机构，若干天内均可让其暂维现状，听候逐一接管。”
当日下午18时，毛泽东再次电示林、罗、聂，指出：“傅方要求军队出城，不要开得太远及各部驻地不要过于分散，这是惧怕缴械的表示。我们意见，第一步你们可以答应他们这样做，使他们放心出城。地点似可指定通县、香河、三河区域。第二步再照你们所拟办法将彼军分散插驻我军各纵之间，实行整编。第二步办法现在不要过早提出。”同时提出：“积极准备攻城。此次攻城，必须做出精密计划，力求避免破坏故宫、大学及其他著名而有重大价值的文化古迹。你们务必使各纵首长明了，并确守这一点。让敌人去占据这些文化机关，但是我们不要攻击它，我们将其他广大城区占领之后，对于占据这些文化机关的敌人再用谈判及瓦解的方法使其缴械。即使占领北平延长许多时间，也要耐心地这样做。为此，你们对于城区各部分要有精密的调查，要使每一部队的首长完全明了，哪些地方可以攻击，哪些地方不能攻击，绘图立说，人手一份，当做一项纪律去执行。”
根据毛泽东和中共中央的指示，16日谈判开始后，林彪将以他和罗荣桓名义致傅作义的一封信，当面交给邓宝珊。实际上，这封信是毛泽东亲自起草的。信中说：
北平被围业已月余，人民痛苦日益增重。本军一再推迟攻击时间，希望和平解决，至今未获结果。贵将军身为战争罪犯，如果尚欲获得人民谅解，减轻由战犯身份所应得之罪责，即应在此最后时机，遵照本军指示，以求自赎。办法如下：(1)自动放下武器，并保证不破坏文化古迹，不杀戮革命人民，不破坏公私财产，武器弹药及公文案卷。如贵将军及贵属能够做到这些，则本军保证贵部官兵生命财产之安全。对于贵将军的战犯罪责，亦有理由向人民说明情况，取得人民谅解，予以减轻或赦免。(2)如果贵将军及贵属不愿意自动放下武器，而愿意离城改编，则本军为保全北平不受破坏起见，也可以允许这样做。本军可以允许贵军离开北平，开入指定地点，按照人民解放军的制度改编为人民解放军。上述两项办法，任凭贵将军及贵属自由选择。本军并愿再一次给予贵将军及贵属以考虑及准备之充分时间。此项时间，规定由1949年1月17日上午1时起，至1月21日下午12时止。如果贵将军及贵属竟敢悍然不顾本军的提议，欲以此文化古城及二百万市民生命财产为牺牲，坚决抵抗到底，则本军为挽救此古城免受贵将军及贵属毁灭起见，将实行攻城。攻城时，本军将用精确战术，使最重的打击落在敢于顽抗者身上，而对于不愿抵抗之贵属，则不给任何打击，并予以宽待。城破之日，贵将军及贵属诸反动首领，必将从严惩办，决不姑宽，勿谓言之不预。
这封信措词严厉，态度强硬，实际上是给傅作义的最后通牒。
当晚，双方再次会谈。林彪具体提出北平和平解决的条件：
限本月21日，首先开出一个军至北平城外30里至60里间地区（除宛平、通县两方面外，任何方面均可），以后再陆续开出。
为指挥军队开出行动，可在德胜门外设两方面参加的指挥所。
这一行动实现后，我可派军政负责人入城。
