1936年12月12日，张学良和杨虎城在多次劝蒋介石抗日无果后，采取“兵谏”，发动了震惊中外的西安事变。在这一重大历史事变中，隐蔽战线在党中央领导下，积极对国民党上层人士和军官将领宣传抗日政策和民族大义，开展了卓有成效的联络工作，为建立广泛的抗日民族统一战线发挥重要作用。
写密信 促联合
随着全国抗日救亡运动兴起，如何挽救民族危亡，成为摆在中国共产党面前最紧迫的问题。1935年12月，毛泽东在瓦窑堡会议上明确提出，党的基本策略任务是建立广泛的抗日民族统一战线。此后，党中央领导隐蔽战线，通过各种渠道向国内各派上层人士宣传我党抗日主张，并专门派遣潘汉年等人赴上海打通联络渠道，推动爱国人士宋庆龄、沈钧儒、邹韬奋等人发起成立全国各界救国联合会，主张“停止内战、一致抗日”。
党中央高度重视联络西北抗日力量，决定对驻扎西北的张学良东北军和杨虎城第十七路军开展统战联络工作，以期实现西北地区抗日力量大联合。毛泽东亲自撰写信件，派地下党员汪锋送往杨虎城处，并嘱咐:“我们提出‘西北大联合’，争取同张学良、杨虎城搞好关系，然后才有全国的大联合”。汪锋不负厚望，几经辗转，在西安向杨虎城递交了毛泽东的亲笔信，转达了合作抗日意向。杨虎城接信后，立即邀请中共隐蔽战线的王世英、南汉宸赴西安密谈，进一步了解了中共的政策要求，达成了合作的初步协议。
赴密谈 定和局
为实现合作，中共中央成立了东北军工作委员会，开展对东北军团结工作，释放了大量东北军俘虏，体现中共与东北军联合抗日的诚意。
1935年10月陕北榆林桥战役中，红军歼灭了东北军主力619团，俘虏了团长高福源。负责隐蔽战线工作的李克农同志发现具有强烈爱国之心与故土之情的高福源值得争取，多次找高福源谈话，巧妙教育感化，使其进一步了解、认同我党抗日主张。之后，高福源主动牵线搭桥，张学良同意与中共派出的代表会晤。
1936年2月，李克农等人由高福源陪同前往洛川与张学良秘密会谈。李克农针对张学良提出的问题，阐明我党的政策主张，揭露蒋介石对外妥协投降、对内消灭异己的阴谋，用事实说明东北军只有同我党联合抗日才有出路。经过长达半个多月的积极争取，谈判取得了重要成果，双方观点不断接近。
这次谈判为同年4月周恩来与张学良在延安的秘密会谈打下了良好基础。毛泽东听了洛川会谈情况后称赞：“李克农这次单枪匹马，工作搞得很好!”
发密电 立功勋
1936年4月9日，周恩来、张学良在延安举行秘密会谈。张学良接受了我党关于停止内战、共同抗日的政治主张，并表明了争取蒋介石抗日的态度，同意中共派隐蔽战线干部刘鼎为联络代表驻东北军，并建立秘密电台。
1936年12月12日,多次要求抗日遭拒的张学良、杨虎城在西安临潼扣留蒋介石，发动西安事变，逼蒋抗日。
在事变前，张学良把实施“兵谏”，捕捉蒋介石的决定告诉刘鼎，刘立即用秘密电台向中共中央发出关于事变的第一份电报。此后，刘鼎持续跟踪事变进展，对党中央提前掌握情况、做出决策发挥关键作用。毛泽东高度赞誉:“西安事变，刘鼎是有功的。”
转乾坤 统战线
西安事变发生后，中共中央于12月17日派遣周恩来作为代表前往西安商量大计。周恩来与张学良商谈了关于正确解决西安事变的问题。但国民党内以何应钦为首乘机阴谋“倒蒋”，中共中央为争取和平解决事变，指示潘汉年通过各种渠道对何应钦进行孤立，对宋子文前往西安调解起了促进作用。
在中共影响下，张学良、杨虎城接受了以和平方式解决西安事变等系列方针，并同宋子文、宋美龄进行了卓有成效的谈判。12月25日，张学良释放蒋介石，事变得以和平解决，粉碎了日本帝国主义和国民党内亲日派的阴谋。此后，国内内战局面基本结束，抗日民族统一战线最终形成。