在华东，上海陷落之后，日军扑向国民政府的所在地——首都南京。于是，第二次“正面的正规战”，亦即南京会战已迫在眉睫了。首都得失，事关重大。蒋介石必死守，日军必猛攻，双方必定大战一番。
日军分三路进攻南京，蒋介石任命唐生智为南京卫戍司令，率十三个师组成南京卫戍军。十一月十六日，中山舰升火，在一片凝重的气氛之中，徐徐驶离南京。中山舰是一艘著名的军舰。它原名永丰舰。一九二二年六月，陈炯明叛变之际，孙中山便是在这艘军舰上避难，蒋介石也正是在这艘军舰上护卫孙中山。一九二六年三月，著名的“中山舰事件”又成了国共分裂的讯号。这一回，中山舰再一次担负历史性的使命，它载着国民政府主席林森，离开首都，沿着长江，朝重庆进发。四川省主席刘湘发表致林森电报，表示“谨率七千万人翘首欢迎”。林森此行，为何如此隆重?十一月二十日，国民政府发表宣言:“国民政府兹为适应战况，统筹全局，长期抗战起见，本日移驻重庆。此后将以最广大之规模，从事更持久之战斗。”从此，重庆这座山城成了“陪都”——战时首都。不过，最初只是林森作为国家元首，先迁往陪都重庆。国民党中央党部和国民政府机关，则就近迁往武汉。
就在日军重兵压境、三面包围南京之际，那位德国驻华大使陶德曼又求见蒋介石。他再度充当日、华之间的幕后斡旋人。十二月二日，踌躇再三的蒋介石，在会见陶德曼时表示退让:“中国政府愿以德国所提出的各点作为谈判的基础。”德国所提出的“各点”，即日本所提出的七条。蒋介石“降价”，日本却“加价”了!日本七条之外，又另加了四条“亡人之国的新条件”!日本外务大臣在给德国驻日大使的公文中称:“如中国方面总的承认这样一个媾和原则，向帝国政府表示乞和态度，则帝国准备答应开始进行日、华直接谈判。”《日本外交年表和主要文件(1840-1945)》下卷。日本全然是一副盛气凌人的态度，他们要蒋介石“乞和”!自然，这是蒋介石所无法接受的。
蒋介石明确地拒绝了日本的条件。蒋介石说:“倭所提条件如此苛刻，决无接受余地。”“此时求和，无异灭亡，不仅外侮难堪，而内乱益甚。”“与其屈服而亡，不如战败而亡。”这样，南京一战已无可避免。十二月五日，日军兵临南京城下，蒋介石飞离南京，前往武汉。翌日，日军的飞机便大批飞向南京，狂轰滥炸，一场恶战开始了。
唐生智率众奋力抵抗，无奈不是日军的对手。十二月十二日—— 一年前的这一天，正是西安事变发生的日子，唐生智不得不败退。翌日，日军涌入南京，首都陷落。
一场空前的浩劫，在南京进行:日军惨无人道地施行大屠杀，三十多万中国人血染南京!日军甚至进行“杀人比赛”……十二月十七日，蒋介石在武汉发表《告全国国民书》，表示:“目前形势无论如何转变，唯有向前迈进，万无中途屈服之理。”中共立即对蒋介石的文告作出反应。《中国共产党对时局宣言》于十二月二十五日发表，指出:
蒋介石先生本年十二月十七日告全国国民书所提出之“贯彻抗战到底”“争取国家民族最后之胜利”之主旨，与本党目前对时局的基本方针，正相符合。中共中央坚决地相信国共两党同志和全国同胞，定能本此方针，亲密携手，共同奋斗。《中共中央文件选集》，第十一册，中共中央党校出版社一九九一年版。
国共之间，你呼我应，互相支持，同仇敌忾。这是过去十年中所从未有过的。不过，也就在这个时候，毛泽东在中共内部讲话中，敲响了警钟，提醒全党，要牢记第一次国共合作失败的教训:“一九二七年陈独秀的投降主义，引导了那时的革命归于失败。每个共产党员都不应忘记这个历史上的血的教训。”《毛泽东选集》，第二卷，三九一页，人民出版社一九九一年版。顺便值得提到的是，正是由于第二次国共合作，在南京狱中被关押了三年的陈独秀，于一九三七年八月二十三日获释。陈独秀是中共的创始人，曾连任中共五届总书记。不过，此时他已离开中共达十年之久了……