在西安事变中，陈诚的态度为何如此强硬，拒绝张学良和平解决的方案？这应该是他一向反共的体现，也是他绝对服从蒋介石的表现。不过，有关他在西安事变中的言行，大都出于他后来的回忆录，也可能是为了表白自己而有意粉饰。樊崧甫的回忆透露的一个细节也许可以看到他的另一面。
西安事变发生后，南京政府何应钦等主张武力讨伐张、杨，并调集大军向西安进攻。陈的部将樊崧甫充当急先锋，率四十六军逼近西安。张学良得知后，叫陈诚写信制止樊，竟被陈拒绝：“我现为拘囚，他还肯听我的命令么？我实在无能为力。”张说：“樊打进来，我拖着你们一起走。”陈说：“副总司令走到哪里，我们跟到哪里。不过，你可以找蒋百里老师想想办法看。”蒋百里曾任保定军校校长，在保定生中享有极高威望，当时被拘，由他出面或许能出个好点子，也许更能化解危机。可见陈诚也不想把事情搞复杂，更不想丢命。
陈诚原以为中共的介入会让他丢命，可是中共不但没有要求惩办他，相反还提出要“争取蒋介石、陈诚等，与之开诚谈判”。对此，陈诚应该也有所感悟。值得一提的是，参与西安谈判的中共首领是曾任黄埔军校政治部主任的周恩来。当年陈诚在黄埔军校当教官，在东征陈炯明的战役当炮兵连长，周恩来是他的上级，而后来在赣南，周是中共中央的领导者，指挥红军与陈诚的蒋军作战。
张学良送蒋介石回京后，蒋违背信约，不仅扣留了张学良，并且组织5个集团军进逼陕甘。1937年1月初，国民政府特设“讨逆军总司令部”，由蒋介石、何应钦直接指挥，对西北用兵。
陈诚被任为第四集团军总司令，并随即将部队展开于陕境黄河以西、渭河以北地区。陈诚到陕后，首先对从杨虎城部分化出来的冯钦哉部进行了改编，将冯部第四十二师扩编为丙种师，让冯兼任陕西省保安司令，又发给特别费及其他奖金，以此作为对冯背叛张、杨的酬劳，使其与第十七路军完全脱离了关系。
在陈诚的软硬兼施之下，刚刚建立起来的红军与东北军、西北军这三支抗日力量的联合，遭到了破坏。杨虎城部被迫撤往三原，中央军第三十六师宋希濂部始进驻西安。与此同时，东北军一部投蒋，一部在陈诚所部的监督下，准备东开移防。
当时，陈诚向蒋介石发出了一份密电，陈述了对东北军、西北军和红军三部分力量的总策略，称“张杨赤三部固不能同时作彻底之解决，但须分别先后，针对情势，期达次第适当之处置。”他认为对张、杨，均需以大局为重，不必顾及“少数人之面子”，对红军，则应“以八九年来一贯之国策为重，而以苟求一时表面之安定为轻……所谓西北问题，决非不能了之事。”
樊崧甫在回忆文章里说，“西安开城，顾祝同与杨虎城、何柱国妥协后，唯陈诚独自剑拔弩张，跃跃欲试。陈的参谋长刘耀扬、副官处长杜伟和我都劝陈勿再对张杨部队作敌对姿态。陈方命我代理总司令，自己回南京去了。”
当然，历史车轮不会随某个人或某些人的意志而转动。西安事变最终还是促成了国共第二次合作，联合抗日，其历史功绩不可磨灭。而陈诚本人在抗日战争期间，也还是以民族利益为重，搁置了党派之间的恩怨，与中共党人，特别是周恩来进行有限度的、比较平稳的合作。
由于这次共同“赴难”，陈诚令蒋介石更为看重，其地位更显重要。1937年6月，陈夫人谭祥生了一个儿子，陈诚为他取名陈履安，以纪念他与蒋在西安事变中的历险。
