蒋介石见陈济棠动作迟疑，于5月19日以吊唁胡汉民为名派孙科、王宠惠等到广州，要求两广当局加强与全国“精诚团结”。次日，由王宠惠出面对陈济棠提出五项条件：

这五条实际上是要求陈济棠把广东军权和政权交还南京。也就是说，陈济棠必须从“南天王”宝座上退下来，同时表明了蒋介石已把先收拾广西，稳住广东的战略方针，改为先解决广东，再吃掉广西，以实现各个击破，彻底解决两广问题。

陈济棠当即与前来吊唁胡汉民的白崇禧密商，催促李宗仁迅速到广州共商大计。时值华北日本侵华气焰嚣张，逼蒋签订了《塘沽协定》，“何梅协定”、《秦土协定》之后，又对华北大举增兵，威逼中国签订中日“共同防共协定”。陈济棠看到当时抗日救亡运动的兴起，一个可供利用的借口是“掮起抗日大纛，要求中央领导抗日”。他致电李宗仁，认为全国民众抗日救国呼声日高，两广联合反蒋，唯有打出“出兵抗日”大旗，才能争取全国民众的支持和响应。

白崇禧见陈济棠抗日反蒋意志坚决，势在必行，而两广原属一体，广东一旦发动，广西方面不论愿与不愿，也必被拖下水。另一方面，白崇禧认为蒋介石军队的主力正集中在黄河流域，急于解决西北剿共问题，又要防范山东的韩复榘、山西的阎锡山、陕西的张学良和杨虎城发生异动，加上华北日本侵华局势吃紧，蒋介石决无余力可以南犯；两广联合打出抗日旗帜，进可以争取全国舆论同情，扩大西南声势，退可以使蒋投鼠忌器，向西南让步。陈济棠敢于起事反蒋，还受其兄迷信阴阳五行、星相之术的陈维周及身边术士翁半玄的怂恿。陈维周入京谒蒋回粤后，对陈济棠说，蒋介石实在没有帝王之相，气运将尽，难过民国二十五年（1936）这一关。术士们也进言，谓蒋气数已尽。伯公（陈济棠字伯南）运气正阳，不顺天应人取蒋而代之，还待何时？翁半玄为陈济棠扶乩，得“机不可失”之语，加上白崇禧对形势的分析，认定举兵反蒋时机已到。

李宗仁于5月20日飞抵广州，与陈济棠商议两广联合行动。两广方面为抗日反蒋着手军事部署。白崇禧与陆军少将、高级参谋刘斐到粤桂边境视察地形，并拟定出作战计划：对福建和贵州方面采取守势；对江西、湖南方面采取攻势；粤军主力集中在全州、桂林地区，准备进攻湖南，并在粤桂两省与各邻省的边境地区构筑防御工事。

两广方面的兵力如下：

陈济棠的第一集团军，原有三个军，军长余汉谋、陈济棠、李扬敬，副军长李振球、张达、黄廷祯，每军三个师，师长是莫希德、叶肇、邓龙光、巫剑雄、李振良、李汉魂、黄质文、张瑞贵等，另外有独立师，师长黄任寰，一个教导师，师长缪培南，一个独立旅，旅长陈章，一个警卫旅，旅长陈汉光，四个警卫团及财政厅的两个特务营。事变时，又以原来的独立师和教导师为骨干，扩编为四、五两个军，以黄任寰、缪培南为军长。粤军共有七十个团，共计二十万左右的兵力。

李宗仁的第四集团军有两个军，第七军军长廖磊，第十军军长夏威。临时又扩编两个军（包括十九路军的翁照垣师）。另外有作战能力的广西民团九十九个大队，共计约有十多万兵力。

两广兵力总计，陆军有三十万人以上，空军有广东六个中队，司令黄光锐；广西三个中队，司令林伟成；海军有广东江防舰艇数十艘，司令张之英。

除此之外，陈济棠等还积极联络日本，作为外援，日本给他们提供步枪、平射炮及机关枪，继运到军械零件，又运到两批飞机共60架，随来两批飞行员共60余人。随后又来了日本军事顾问100余人，当时分住广州西堤各大酒店。他们分赴东江及北江视察工事，还有二三十人视察天河机场。当时，机场人员不知底细，误为日本人来接收飞机场，不禁哗然，引起一场虚惊。在起兵前的会议上，陈维周向与会人员介绍了自己与日本驻粤领事接洽情况，并说两广方面的策略是“明修栈道、暗渡陈仓”，已取得日本军方谅解，愿意支持两广的行动。

陈济棠、李宗仁、白崇禧以中国国民党西南执行部的名义，于5月27日发出“反对日本增兵华北”的通电，打响“两广事变”的信号。6月1日，西南执行部和西南政务委员会召开联席会议，决定命令第一、四集团军北上抗日；吁请南京国民政府和国民党中央领导抗日，通过了给南京中央的呈文，并于次日以同样内容通电全国（即“冬电”），宣称“日本侵我愈亟，一面作大规模走私，一面增兵平、津，经济侵略、武力侵略同时迈进。瞻念前途，殷忧曷极！属部、属会等以为今日已届生死关头，惟抵抗足以图存，除全国一致奋起与敌作殊死战外，则民族别无出路……国家之土地，先民所遗留，亦民族所托命，举以资敌，宁异自杀！属部、属会以为黄河以北，寸土不容予人。切冀中枢毅然决然，从事抗战，用以致诚，吁钧府钧部领导全国，矢抵抗之决心，争最后之一着……时危势急，敝部等认为非立即对日抗战，国家必无以求生……乞一致主张，即行督促中枢，领导全国从事抗日”。同时，派出代表分赴山东、山西、陕西、四川、云南、贵州等省联络，欢迎全国要求抗日反蒋的党派、团体及有关人士南下，共商抗日反蒋大计。

6月4日，陈济棠、李宗仁领衔率两广将领数十人率先发出“支电”，拥护“冬电”，表示要率部北上抗日，“为国家雪频年屈辱之耻，为民族争一线生存之机”。广州市各团体在大东路省参议会礼堂开会，发起向西南当局请愿“出兵抗日，以救危亡”。同日，陈济棠对广州《民国日报》记者发表谈话，谓：“今日我民族已届生死关头，非抗日必无出路。”“冬”、“支”两电发出后，粤桂大造舆论，四处张贴“中国人不打中国人”“反对内战，一致对外”“全国抗日势力联合起来”等标语，争取各团体群众的响应。西南两机构联席会议还决定成立军事委员会，把两广部队改称为“中华民国国民革命抗日救国军”（亦称“抗日救国西南联军”），由陈济棠任军事委员会委员长兼总司令，李宗仁任副司令，开始向湖南进军。

蒋介石对两广事件的发生虽甚为恼怒，但又故作镇静，未敢动用武力镇压。原因是：当时中央嫡系兵力正分散各地，在南方乘“追剿”红军长征之机，对川、黔、康、滇各省分兵驻防，以求军、民、财等的“统一”；在北方则分出一部兵力进入山西，又在洛阳、潼关一带驻重兵，督促张学良、杨虎城“剿共”。蒋介石能用于对付两广的兵力，不过十余万至二十万左右。蒋原拟集中力量催逼张、杨剿灭经过长征到达陕北的工农红军，但两广事变使他不得不先着手解决两广问题，在军事上急令原驻贵州的薛岳部开往桂北边境，原驻福建的蒋鼎文移防粤东边境，令调甘丽初部集结衡阳；陈诚、卫立煌等部集中湘赣边境，伺机进攻两广；将空军集中于赣、湘两省基地，以一部分海军集中厦门，海空协同陆军作战。此时，蒋重申“攘外必须安内，统一方能御侮”，还通电全国，发起设立“国民经济建设运动委员会”于南京，各省、直辖市设分会，县设支会，蒋任总会长，企图“以建设求统一”，笼络人心。

蒋介石除从政治上对两广施加压力，并采用缓兵之计外，又派戴笠指挥军统特务进行反间、收买活动；还宣布在南京召开国民党五届二中全会，邀两广派员出席。6月7日，蒋介石致电陈济棠指出：“今日救亡图存，必以整个国力，取一致之步骤”，若“一隅独标揭于先，则整个国家之尊严，即已失于国际之间”，劝告两广不应同南京中央政府对立，如有大计，可派代表进京相商。次日又称“相信两广决不会脱离中央，单独对外，亦决不会借外交之名，作内战之口实”。9日，蒋电陈济棠称：“中央秉承五全大会关于外交的报告之决议，以努力和平与不惜牺牲的方针，遵循不渝。诸同志关怀迫切，尤具同情，自应于最近期内召开全体执监会议，于一贯方针之下，进为步骤缓急之谋，希望所属部队勿以轻率之自由行动，致误救亡大计。”蒋在暗中却紧急调集两个军兵力，抢先控制了衡阳，监视两广军事行动。同日，南京国民党中央复电西南两机关，令其转饬两广部队不得自由行动。10日，蒋再电陈济棠谓：“我全国军人听命党国，万不宜自由行动……务希严饬粤所有北进部队即日停止行进，迅速归复原防，以扫除谣诼与不安。”同时指出，倘两广继续行动，即为“地方将吏抗命”。蒋力图先行安抚，防止事态扩大。11日，陈济棠、李宗仁、白崇禧复电蒋介石，申明西南当局无意对中央作兵谏行动，只要求由中央出面正式领导抗日，并请中央指定北上路线、集中地点与供应军辎、军火接济。同日，西南执行部发出真电，对蒋所谓“统一方能御侮”加以驳斥，揭露其无御侮之心：日本在华北用兵，未见向北开动一兵一卒，反而调集兵力向粤、桂压迫，要求国民党中央放弃贻误全国抗战之内战政策。

正当蒋介石对两广用兵之际，6月21日，国民党冀察政务委员会委员长宋哲元、山东省主席韩复榘发出马电，呼吁“克日停止各方军事行动”，以图观察宁、粤双方局势动向。6月23日，蒋介石在复宋、韩的梗电中，表示两广问题将交由国民党五届二中全会解决，并称中央“决无丝毫轻启内战之意”。意在争取宋、韩的支持，使他们不与两广采取一致行动。

两广打出“出兵抗日”旗帜后，粤、桂军队立即分别从湘赣两省边境向湖南推进。6月5日，桂系精锐强渡黄沙河，于6月6日进抵湖南永州，7月占领零陵。粤军也于6月9日进占郴县，直指衡阳，作出一举下长沙而直逼武汉之态势。部队所到之处，散发抗日传单，以争取沿途各界民众的支持。

两广“北上抗日”，必须借道湖南，首先要争取何键的支持。6月6日，白崇禧派李品仙偕何键的女婿李觉飞抵长沙，游说何键响应两广抗日的行动。何键一方面表示待桂军到达长沙时，他才能有所行动，另一方面请全国基督教教育会会员刘廷芳到南京与蒋介石联系，报告两广行动计划，表示对南京绝对忠诚、绝对服从，欲以所部湘军十余万兵力拨归中央直接指挥。此举换得蒋介石的40万元的奖赏，蒋立即派陈诚坐镇长沙，同时决定令调驻浏阳一带的中央军第七十七师以及驻防武汉、武胜关一带的第四十三、第九十七师兼程南下。6月10日早晨6时左右，三个师师长等随中央军先头部队比粤、桂军队早三个小时到达衡阳。蒋介石舒了一口气，在日记中感叹：“幸派兵入衡迅速，辞修（陈诚）入湘……竟得转危回安，此实国家治乱惟一之关键也”。

桂军获悉中央军已全部达衡阳，北上道路被堵，白崇禧遂令已到达祁阳的广西部队停止前进，此时，何键见形势对两广不利，不敢应允桂军借道湖南。李品仙联系湖南计划失败，怏怏而返。6月16日，陈济棠和李宗仁令粤桂军撤出湘境，同时发出铣电斥蒋“诬抗日为对内”，“指救国为异动”，要求蒋介石“调攻击粤桂之中央军北上抗日”。

蒋介石为挫败两广事变，一方面调重兵南下，阻止粤、桂军北上，另一方面对陈济棠部属采用各种手段进行收买和策反工作；从内部瓦解广东势力，以图搞垮陈济棠。其中戴笠运用特务组织为蒋介石瓦解两广事变发挥了特殊作用。戴笠对南方地区的特务活动早有安排。1936年春天，他获得军统港粤区有关两广军队调动、备战的情报，即派员加强该地区的特务力量。两广事变发生时，在广州方面的特务骨干有梁干乔等，在韶关方面有谢镇南等，他们工作的重点是在粤海陆空军中进行策反。6月30日，戴笠等通过与陈济棠有隙的陈策收买广东空军第五中队飞行员黄志刚和第二中队飞行员黄居谷等，分别从从化机场率轻型轰炸机四架、从广州天河机场率驱逐机三架北飞南昌投蒋，随后又有梅锦昭等率机四十架投蒋，并于7月5日在南昌联名发表倒陈拥蒋的通电。蒋介石立即封黄志刚为上尉队长，其余人员均晋升为上尉飞行员，发给赏金2万元。

针对上述情况，陈济棠下令封闭机场，将剩余的所有飞机入库，并派宪兵在机场严加把守，将第二中队长丁纪徐扣押。但仍不能稳住粤军的阵脚。接踵而来的是发生李汉魂的“封金挂印”事件。李汉魂原为独立第三师师长兼西绥靖区委员，因遭陈的猜忌被免去这两个职务，而委任以第二军副军长及东绥靖区委员的空衔。李因此心怀不满，于7月6日不辞而别，离开汕头，到香港后分别致电陈济棠和南京政府，表明了拥蒋倒陈的态度。同日，广东军政人员李洁之、黄涛、张健等也离穗赴港，联名发表致陈济棠的公开信，责其假借抗日，危害国家，劝陈不要做“亲痛仇快”之事。

在“两广事变”中，将陈济棠置于绝境的是第一军军长余汉谋的倒戈。促使余汉谋投奔南京的原因有二：一是余汉谋与陈济棠早年就有积怨。1929年（民国十八年）的两次粤桂战争中，陈济棠曾以余勾结徐景唐和李宗仁、白崇禧，并有私存枪械，擅权贪财等罪状，对其软禁，撤掉余第一旅旅长之职，余部对此不满，这是余倒陈拥蒋的潜因。二是蒋介石对陈部属长期进行分化收买的结果。早在1932年（民国二十一年）在江西“围剿”红军时期，蒋介石就通过陈诚手下干将上官云相（余汉谋的妻舅），与在赣南“剿共”的余汉谋来往甚密，对其进行收买活动，所以余汉谋早已是身在曹营心在汉了。6月间，余汉谋奉陈济棠电召赴广州商量反蒋时，已经暗里进行倒陈拥蒋的准备，与邓龙光、李汉魂、莫希德等将领密谋反陈。7月5日，余汉谋从广州回到大余，立即召集他的3个师长及军部幕僚开会讨论对策，会议决定回师倒陈拥蒋。会后，余汉谋致电蒋介石，报告陈抗日反蒋的计划。7月7日，余汉谋在上官云相陪同下乘飞机到南京，向蒋介石表示愿意受命收拾粤局。蒋立即委余为第四路军总司令，统辖广东军队，迅速回粤倒陈，除拨给军费200万元外，另给临时活动费100万元。余于7月9日致电粤军各将领，要求他们服从南京，号召粤军内部反陈势力行动起来。

余汉谋倒戈拥蒋，使“两广事变”形势急转直下，陈济棠被迫采取应急措施。7月8日、9日两天，召集何荦、张达、陈维周、黄光锐、陈章甫等亲信开会，决定缩短防线，加强北江防务，并命令第二军第四师师长巫剑虹率部撤出原驻地韶关，退至大坑口，控制由北南下的咽喉。桂军一师由梧州东下转赴北江，海军舰队集中黄埔待命。

7月10日，粤桂双方在广州达成两项协议：（一）成立第一、四两集团军的联合司令部，粤桂两军协同作战；（二）粤军采取内线作战部署。15日，西南政治委员会委任陈济棠为抗日救国军第一、四两集团联军总司令，李宗仁为副司令。两广采取应变措施，竭其全力挽回危局。

是日，国民党五届二中全会在南京开会，蒋介石在会上发表演讲说：“最近两粤运动，揭橥对外之旗帜，摇动统一之根本，使国家于忧患痛苦之中，增分崩离析之惧。”“广东军事当局，即已首唱异议，自由行动，破坏党国纪律，摇动革命根基，虽经中央苦心之容忍，仍无悔悟之表示，律以国家之纪纲，宜为国民所不恕。”7月13日，蒋又在中央纪念周上说：“我们也要有整饬纪纲，维持统一的决心和勇气，负起责任来，弭乱定变，决不能因外患严重而放弃平定内乱的工作；决不可因顾虑外患之压迫，就听少数地方军人破坏纪律，自由行动。”当天，国民党五届二中全会通过决议，撤销国民党西南执行部和西南政务委员会，蒋介石又以军事委员长名义发布命令，取消第一、四两个集团军，并对陈济棠、李宗仁采取分化政策，任命李宗仁、白崇禧为广西省绥靖正、副主任，免去陈济棠本兼各职，命余汉谋为广东绥靖主任兼四路军总司令。

余汉谋部是陈济棠的主力，余被蒋介石收买过去后，广东局势急剧恶化。李宗仁、白崇禧不得不采取救粤保桂之策。7月14日，白崇禧派李品仙飞广州，建议陈济棠把可靠的部队集结掌握，并将现款和武器装备妥善保存，伺机再起，还企图以桂军东下援助，挽救广东之危。

是日，余汉谋在大余通电就职，声明拥护“中央”，指责陈济棠称兵背叛中央。余通电说：“外患日亟，非御侮不能图存，非统一不能御侮，中央之力图和平统一，实为集中力量之救国要图”，“我广东当国难日亟之际，忽然称兵，阴结外寇，进窥邻省，发动内战，破坏统一”，限陈济棠24小时之内离开广东，“听命中央，释兵入京”。次日，余汉谋命令莫希德第一师回师广东，向韶关、翁源等地进发。因驻防韶关第二军军长张达已被余汉谋收买，不战而退。16日，莫希德的先头部队顺利进驻韶关。接着莫希德又以20万元的“伙食费”买通扼守大坑口的巫剑虹，巫部后撤至广州近郊江村。余汉谋兵不血刃，顺利推进，把主力部队集结在英德、军田一带，准备向广州发起攻击。巫剑虹是陈济棠的亲信，巫的倒戈对陈又是一个重大打击，北线失去防御屏障，使广州暴露于余汉谋的直接威胁之下。在这期间，直接发生第三军第九师两个团长通电倒陈，另一团长率队响应。原第九师师长邓龙光不辞而离穗，转入香港，萧佛成也离穗赴港。

7月17日，陈济棠私人代表陈光汉飞南京谒见蒋介石，带去陈致蒋的亲笔信，表示可“遵命下野”，但对粤事交余汉谋主持有异议，提请另派一孚众望之大员来粤主持，未被蒋介石所接受。18日，蒋介石以巧电复陈济棠迎余汉谋就任。此时，最后一根稻草终于压在了陈济棠身上。

独立的广东空军是陈济棠苦心经营的一张王牌。“两广事变”发生后，蒋介石遣戴笠、郑介民携带巨款，同当时在香港的广东空军参谋长陈卓林谈判。双方议定广东空军反陈投蒋，每架飞机赏金二万元，飞行员官晋升一级，队长另加汽车洋房等优惠条件。朱家骅来穗祭奠胡汉民时，已经通过中山大学天文台主任兼广东航空学校学科主任张云的关系，与广东空军司令黄光锐秘密联系，获得了率机投蒋的许诺。此后，两人在广东空军内策动倒陈投蒋。7月上旬，有几架蒋介石方面的侦察机来广东空投传单，黄光锐、陈卓林借机进言加强空防、迎击蒋机。陈济棠不知是计，准其所请。18日清晨，广州天河机场大批飞机起飞，其中黄光锐、陈卓林乘飞机飞至香港新界降落，大部分北飞韶关、南雄。黄、陈飞抵港后，发出团结御侮通电，表示倒陈投蒋。这次由各中队长率领北飞的共有72架飞机，150名飞行员、机械员，在韶关受到余汉谋的接见，于20日飞赴南昌。陈济棠视为王牌的空军共六个中队，一百余架飞机，终于归顺了南京政府。

陈济棠已处于内外交困，四面楚歌的绝境。17日晚11时，陈济棠面告李宗仁说，大势已去，决定一走了之，并赠以巨款和武器弹药，作为“散伙费”，劝李回桂处理善后。18日，陈济棠携带家眷乘英国“蛾号”军舰赴香港，并发出巧电宣布下野，声明自行解职离穗。电文称：“此次呈请中央领导抗日，不蒙鉴谅，致徒怀救国之心，未遂请缨之志。诚恐所部将士，因受外部压迫，发生内战，为免纠纷起见，特于昨日解除职务，乘舰离省。”同日致电余汉谋：“棠诚信未孚，现决摆脱仔肩，此后对于救国责任，广东治安，袍泽维系，偏劳吾兄，独负其责，望善为之，以补吾过。”至此，陈济棠失去了“南天王”的宝座，结束了他对广东的统治。

陈济棠出走香港，两广联盟解体，西南变局的重心移至广西。李宗仁派靠广西约十余万兵力，处内线作战之势，内部比广东团结，蒋介石一时无隙可乘，局面尚可维持。广东已失，唇亡齿寒，广西已成孤立势态。李宗仁、白崇禧退回广西后，也无进一步动作的良策。于是借五届二中全会上蒋介石发布“广西维持现状，仍以、李、白分任正副绥靖主任”的命令为由，采取“缓和”之策，于7月20日分电致吴忠信、张定璠、黄绍竑，表示“广西仍坚持抗日主张，如中枢真诚抗日，则广西军民效命驰驱”，请他们代为转达广西的态度。广西的这番表态没有得到蒋介石的积极反应，蒋反而改变了原先准备拆散两广联盟后就罢战言和的打算，决定兵锋直指广西，企图一举了却多年的心腹之患。7月25日，蒋介石突然以国民政府名义撤销国民党五届二中全会对李、白的任命，另委李宗仁为军事委员会常务委员，白崇禧为浙江省政府主席，特委黄绍竑、李品仙为广西绥靖正副主任。同时，蒋介石命主力卫立煌部由广东北江方面从连山向广西富川、贺县、八步方向进逼；又以陈诚的第十八军由广东肇庆循西江而上，向广西梧州逼近；并以甘丽初部由湖南威胁桂林，令顾祝同指挥的汤恩伯、薛岳等部由黔南压迫广西西北的宜山；再令余汉谋一部由广东高州一带围逼广西南部，一时大军云集，从四面压境的兵力不下四五十万。同时以空军对桂林、梧州一带上空进行连续威胁扰乱，企图从军政两方面威逼李、白就范。

李宗仁、白崇禧认为蒋介石擅自改变二中全会决定，派大兵压境，已将他们逼上梁山，非兵戎相见不可，当即召集黄旭初、廖磊、夏威、李品仙、韦云淞、李任仁、潘宜之、刘斐、王公度等举行会议。会议决定，蒋如悍然进犯，即将武力抵抗，成败利钝，在所不计；并复电中央，指出蒋介石更调李宗仁、白崇禧原来广西绥靖署主任的职务，是“别有用心的”，斥蒋为“阴险毒辣的野心家”，“墨沉未干，自毁信誉”，把持二中全会，诛锄异己，表示对任命“殊难遵令”。同时，在广西下达全民动员令，迅速扩编退役军人组成战斗部队，将民团改编为“别动队”，数天之内就编组二十一个师。7月下旬，桂系驻梧军政干部举行“效忠宣誓大会”，发表《告军民书》，“期望全部将士宁为玉碎，不为瓦全，与蒋奋战到底”。南宁等地还举行刺血宣誓。李宗仁、白崇禧对外发表讲话，称决不因广东内变而停止抗日运动，竭诚欢迎各抗日反蒋党派、团体、人士到南宁共商救国大计。李、白还派特使黄旭初赴香港邀请李济深，告以“德公有意请任公出来主持大计”，同时函请抗日名将蔡廷锴、区寿年等入桂重组十九路军。7月底，李济深、蔡廷锴、翁照垣、胡鄂公等陆续入桂。全国各界救国联合会的杨东莼、华南救国会代表何思敬、第三党的章伯钧和民族革命同盟、中华职业教育社、乡村建设派、民社党、中国青年党均有代表到南宁。国内各界名流邓初民、彭泽湘、刘芦隐、邓龙光、张文、翁照垣等也应邀来桂。在抗日救国的号召下，广西全省各界都发动了起来，学生纷纷入伍，老百姓订立《抗日公约》，民众抗日激情持续高涨。

广西当局在全国范围大造抗日声势，号召各方抗日力量，摆出与蒋介石决一死战的姿态。蒋介石看到用强硬压力不能逼广西就范，又闻广西将于8月1日组织独立抗日政府，担心局面再度恶化，将不可收拾。到8月1日，未见广西就组府采取行动，遂于是日以东电向李、白解释两点：第一，调李宗仁、白崇禧任新职，是为了摆脱他们6月1日以来所处的困难境地，并实现国家统一，加强团结，以便一致对外。第二，针对李、白攻击他违反二中全会决议问题，辩称二中全会决议发表李、白广西绥署职务后，未见他们正式就职，以为他们一定有现实的困难，所以另调新职作为转圜，只要真心想完成党国的统一和团结，则任何命令都应该是乐于接受的，至于任命地方官吏，本是政府的职权，全会也并没有不能变更的限制，断不能看作是违反决议、违法失信。蒋还在电文中警告李、白不可攻粤犯湘，如无视中央爱惜国力，企望和平，也决不容对内有用兵自残的举动，如果他们竟出兵邻省，只有自陷于绝境。实际上，当时整个局势不利于蒋介石对广西战事旷日持久。同日，黄绍竑到广州找程潜面见蒋介石，提出反对以军事解决广西问题的意见。黄绍竑说：“对广西用兵三个月，未必即能解决问题，当前日军集中多伦，绥东吃紧；西北国共两党对抗，形势亦未可乐观，似宜经由政治途径解决，以保全国家元气。”蒋介石亦看到四川刘湘、山东韩复榘、云南龙云等对“伐桂”态度暧昧，遂渐有放弃武力解决的打算。适冯玉祥自南京上庐山，劝蒋毋斫丧国家元气。在冯缓颊之下，蒋介石为了避免被广西长时间拖住，答应和平解决广西问题。以广西方面来讲，摆出欲与蒋介石决一死战的姿态，就是抓住蒋介石怕被拖进一场旷日持久战争这一个弱点上，逼蒋知难而退，以图保持广西割据一方之目 的。李宗仁、白崇禧清楚知道单凭广西一省人力、财力去与蒋之中央军火并，弊多利少，对抗日也无利可言，因而也谋求“避免”战事之良策。蒋桂双方表面上调兵遣将，严阵以待，私下都在寻找转机。

自7月底至9月初这一个多月期间，蒋桂双方派出的使者开始频繁往来，一触即发的战局有了转机。7月30日起，蒋介石先后派香翰屏、邓世增、程潜、何应钦、陈诚、张任民、居正、朱培德等去南宁，对李、白进行疏导，以试探广西态度。8月10日，李宗仁、白崇禧委托刘斐随香翰屏、邓世增赴粤，了解蒋之真实意图。蒋介石在黄埔立即见刘斐，刘斐转达李、白对蒋介石“攘外必先安内”政策的看法。蒋与刘斐就此问题发生争执。刘斐最后表示：“只要不自己打自己，只要不是无尽期地准备，而是有限度地来从事抗战准备工作，就好商量了。我可想法劝说广西当局。”蒋说：“好，就照你的意见去办吧，看他们还有什么要求？”刘斐回南宁向李、白汇报并商定和平的具体办法。李宗仁、白崇禧为此征求各方抗日人士意见。全国各界救国会代表杨东莼力劝李、白：“真正从抗日救国出发，以国家民族利益为重，不宜轻率对内用兵，酿成内战。”此时，中共方面赶抵广西的代表云广英也按照中共中央在“两广事件”后，依据共产国际执行委员会关于对中国抗日的指示精神，告诉李、白说，中共中央分析国内国际抗日形势的发展，宜将“抗日反蒋”政策调整为“逼蒋抗日”，并向李、白表示了中共希望蒋、桂通过和平谈判解决冲突的意见，希望看到广西方面“在实际行动上表现他们抗日的诚意”。李、白接受了中共、救国会及其他抗日力量的中肯意见，同意在蒋介石真正领导抗日的前提下接受和谈要求，并提出议和方案六条：（一）关于抗日问题，中央承认以中日现状为基础，积极准备抗战，如日人再进一步，立即实行全面抗战，抗战一开始，广西保证出兵参加作战；（二）中央收回以前调李、白职务的决定，重新协调职务；（三）中央补助广西自事变以来的财政开支及部队复员费用；（四）复员后，广西保存部队的编制员额及经常费用；（五）中央特派大员入桂和谈，公开昭示信守；（六）和谈告成后，李、白通电服从中央领导。

8月21日，邓世增、唐星、舒宗鎏到广西斡旋和平，带回广西方面和平谈判条款。李、白获悉蒋基本接受和平条款后，于8月23日再次派刘斐以正式和谈代表身份赴广州见蒋介石，蒋对刘斐说：“好，叫我吃亏我是愿意的，我的地位可以吃得起亏，就是对国民失点信用，也没什么。他们是吃不起亏的，为了他们的政治生命，我也不能叫他们吃亏。”8月25日，李、白致电程潜等表示欢迎他们入桂举行和平谈判。

9月2日、程潜、居正、朱培德飞抵南宁，并携带蒋介石致李、白的亲笔信开始正式和谈。根据六条原则达成以下各条协议：

程潜等三人于9月4日回广州向蒋复命。9月6日，刘斐致电李、白：“蒋5日在程潜寓所与居、程、朱以及辞修、季宽会议决定：撤兵、新命、谈话均于6月发表。”是日，南京政府明令改任李宗仁为广西绥靖主任，白崇禧为军事委员会常务委员，黄旭初为广西省主席，黄绍竑回任浙江省主席。李、白遂于9月10日电程潜等，表示愿意接受新命，请中央派员监誓。9月14日，李宗仁、白崇禧发表和平通电：“痛念国家危亡，激于良心职责驱使，爰有前次请缨出兵抗战救亡的举动，唯一目的，即欲以行动热忱，吁请中央领导，俾能举国同仇，共御外侮。……无如抗敌之志未伸，而阋墙之祸将起，内战危机，如箭在弦，群情惶惑，中外咸惧。所幸中央当局，鉴于民众爱国情绪之不忍过拂，以及仅有国力之不可重伤，特一再派大员入桂观察，对桂省一切爱国之真相，已彻底明了，同时对宗仁等救亡等项意见，并全部俯予接纳。今后一切救国工作，自当在中央整个策略领导之下，相与为一致之努力。”16日，李宗仁、白崇禧、黄旭初在南宁举行了隆重的就职仪式。

9月中旬，蒋介石电召白崇禧飞穗晤面，白夫人马佩璋深恐蒋介石食言，力阻白赴穗。李宗仁只好代白前往广州。9月17日李宗仁偕程潜、黄绍竑、黄旭初飞穗谒蒋。这是蒋介石、李宗仁自1929年蒋桂战争以来的第一次会晤。据在场者说：“李宗仁这位老实人，一见到蒋先生走了进来，竟当堂面红耳热，不知所措，表情尴尬之极。”而蒋则“满面春风，笑容可掬”。经过一场轩然大波之后，两广事变以和平解决的方式结束。9月28日，蒋介石离粤赴赣。两广事务另设广州行营，委任何应钦负责处理。各路大军同时撤回原防。

两广事变的和平解决，标志着割据五年之久的两广归顺南京国民政府，广东更是被置于南京国民政府的直接管辖之下，充实了蒋介石的军事、经济实力，提升了他的政治威信。

两广事变的和平解决使中国避免新的内战，符合全国人民团结抗日的愿望，顺应了国内“停止内战，一致抗日”的形势。

两广事变的和平解决让蒋介石得意忘形，他成功迫使多年来的死对头李宗仁、白崇禧乖乖就范，因此对于曾是结拜兄弟的张学良也就更加大意，放松警惕，自以为能操控一切，间接导致了西安事变的发生。