尽管有些冒险，但其实蒋介石还有另外一个选择：他可以收编其“宿敌”共产党。7 月13 日，他接待了几个特殊的访客，包括周恩来、博古和林伯渠在内的中共高层领导人，这在几个月前是难以想象的。他们受命在国民党和共产党的军队谈判问题上达成更加具体的协定，会见包括邵力子、张冲和蒋介石在内的国民党资深人士。而现在，卢沟桥事件使得这一任务变得更为紧迫。在卢沟桥事件发生之后不久，毛泽东和他的几个资深同僚就发表了敦促蒋介石坚定抗日立场的声明，并承诺给予支持：
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。敬恳严令廿九军，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。不过，双方依然十分谨慎。蒋介石唯恐收编更多不完全听命于他的军队，而遭遇了国民党军队五次围剿之后的共产党，现在对蒋介石还心有余悸，不愿意失去对红军的控制权，这支军队是共产党从国民党围剿下逃脱后仅存的。共产党想要的是“合作”，而蒋介石更喜欢用“收编”这个词。蒋介石在7 月27 日的日记中写道：“对共部之研究编而后出乎，不编而令其自出乎！”同样，毛泽东告诉他派往牯岭的谈判者，不得做太多让步：“我已决定采用若蒋（介石）不妥协，则不做进一步谈判之策略。”最终，紧迫的形势促成双方达成了协定。蒋介石妥协了，他允许共产党建立自己的军事总部。毛泽东随之确认将在8 月15 日之前完成重组，并特别指出，共产党将提供3 个师4.5 万人的军队，并加上守卫在北方各主要关口的1 万地方军，其中也包括守卫在西北绥远省的军队。[38]8 月2 日，蒋介石正式承认红军的合法地位。
在蒋介石向共产党做出的所有让步中，最重要的是允许共产党建立独立武装。随后，共产党在西北根据地的军队被更名为“八路军”。在包括林彪和贺龙在内的共产党军事领导人的指挥下，这支军队是中共保持武装力量独立控制权的核心所在。在南方，共产党还有一支人数较少的军队，这支军队在1938 年夏天被命名为“新四军”。但是，它一开始还只是一支人数非常少的游击队，通过种种努力才达到官方宣布的1.2 万人。两年后，其人数已扩充至3 万。
此时，蒋介石已经回到南京并召开了一次军事委员会会议。这次会议将讨论是否要和日本开战。为了表示国共合作抗日的新形势，中共三位主要领导人及红军统帅朱德、周恩来和叶剑英冒着危险乘坐飞机，前往南京参加会议。毛泽东指示他们采取合作态度，但同时要谨言慎行。他觉得，中国共产党所在的陕北地区，应该通过诸如河北张家口和山东青岛等城市形成第一防卫线，而让大同和保定等城市成为其第二防卫线。毛泽东还确立了在未来7 年内中共抗日的主要战术——游击战。他认为，“游击战以红军与其他地方部队及人民武装担任之”。但在他的同僚前往“之前的敌人如今的盟友”的阵营之时，毛泽东还特意加上一句话，提醒他们谨慎行事：“其余由你们相继提出，不可过多，要捉住中心。”
接着，蒋介石打起了通过共产党搭上苏联的主意。多年来，蒋介石一直企图与苏联结成抗日联盟，即便是在他打击共产党的时候也是如此。他正确地估计到，相对于他的反共立场，斯大林会更在意他的反日立场。此时，蒋介石看到，他跟中共达成协议的同时，可以借此与苏联签订互不侵犯条约并扼制日本进一步侵略中国。否则，“以后不仅华北为其统制，即全国亦成伪满第二矣”。但蒋介石对与苏联签订公约也没有过分乐观：“故联俄虽或促成倭怒，最多华北被其侵占而无损于国格，况亦未必能为其全占也。两害相权取其轻，吾于此决之矣。”
