然而，楊虎城的態度并沒有多少改變，直到1936年9月兩廣事變平息后，楊虎城擔心蔣介石騰出手來對自己和十七路軍不利， 害怕蔣調集大軍奪取整個陜西的實際控制權，自己地盤全失，因而“甚覺形勢急迫”。
蔣介石的壓力終于促使楊決意與中共合作，他在9月上旬向中共代表提議紅軍、東北軍、十七路軍聯合反蔣。中共代表葉劍英、劉鼎隨后特別就楊虎城態度的突然激進電告中共中央說：“西安空氣大有變動，因為張之態度逐漸改變，前此所謂落后分子已大有變動。”這里所說的“前此所謂落后分子”，指的就是楊虎城（楊奎松《西安事變新探》）。此后，雙方終于開始積極合作。
西安事變中，楊曾對地下黨抱怨：“我現在不能看著自己就這樣完了”
然而，盡管雙方開始全力合作反蔣，并最終促成了西安事變的爆發， 但中共對楊是“軍閥”的固有印象很難輕易消除，并且楊在之前的猶豫反復也讓中共難以完全信任他。在這種情況下，在西安事變中，盡管中共視張、楊為友軍，但始終沒有把他們當作自己人。