周恩来同志十分关心被俘东北军军官的思想转变，曾亲临学习班，召开大会，深入浅出地为全体学员作了一次报告，形象生动地分析了抗日道理，指出全国团结一致抗日的重要，并号召全体东北军官兵在抗日战争中贡献力量。
周恩来同志精辟的分析和亲切的话语，给高福源很大启发和鼓舞，他决定返回东北军，把所见到的和所理解的一切带给东北军，并亲自向张学良将军做联共抗日的思想工作。党的领导机关决定先由中共中央联络局局长李克农接见他。接见时，高福源向李克农谈了几个月来的思想转变，十分敬佩红军的“停止内战，一致抗日”的主张，并诚恳地说：“我相信红军的这些主张和做法，东北军大多数官兵，以至张学良将军都会同意和敬佩的。我愿去说服东北军官兵和张学良将军与红军联合抗日，你们能否相信我，敢不敢放我回去执行这项任务?”高福源的这一要求经领导同意后，便于一九三五年十二月的一个晚上回到甘泉城，以自己的亲身经历向被红军围困在城里的同事、挚友，一名东北军的营长周祖尧现身说法，讲明东北军应与红军合作，才有可能收复失地，拯救东北父老于水深火热之中。指明蒋介石驱使东北军和红军打仗，是既消灭红军，又消灭东北军的险恶企图，认为甘泉城是守不住的，不能再当第二次俘虏。他一再向周祖尧剖陈利害，才打消了周祖尧坚守甘泉的念头，产生了与红军和谈的愿望。第三天高福源临回苏区前，还再三叮咛周祖尧，只有与红军联合才有出路，没有粮食吃找红军解决，可不能把东北军子弟饿死在城里，更不能再打，造成无谓牺牲。
两三天后，周祖尧接到高福源从苏区托人带来的信，告诉他，红军愿与甘泉城的守军谈判，停止敌对行动，希望尽快派代表去谈。周祖尧商得守城指挥官张文清同意，派他的副营长郭绍宗为代表，来到红军驻地道左铺彭德怀的指挥部，经两次会谈，达成协议：红军主动撤围，停止敌对行动；在甘泉城北门外二里的空场上设立市场，自由买卖。守城的东北军可外出购粮，解决严重的缺粮问题。从此，红军与守城的东北军成了友好邻居。当开赴山西抗战的红军路经甘泉城时，东北军官兵成群结队在城墙上鼓掌欢迎。红军指战员高呼：“欢迎东北军兄弟和我们一同打回老家去!”城上城下激荡着团结抗日的口号声。这是我党抗日民族统一战线的胜利，其中也包含着高福源奔走斡旋的功劳。
高福源返回苏区不久，又给他的老友、驻洛川六十七军参谋处长佟道写信，叙述他被俘的经过和共产党、红军愿协助东北军打回老家去的意愿，并请佟道代为转达他要回洛川军部面见王以哲的要求。当时王以哲奉张学良之命，正设法与红军沟通关系。得知此信，即令佟道将高福源秘密接回洛川。
高福源回到洛川军部后，王以哲和军参谋长赵镇藩和他进行了长谈，并密电张学良。次日，张学良乘飞机亲临洛川。高福源见到张学良将军，向他递交了毛泽东主席、周恩来副主席给他的信件，然后陈述了共产党的联共抗日方针。指出联合抗日是惟一正确的道路。张学良采纳了高福源的意见，命他速返苏区，请红军派一名正式代表与东北军会谈。
一九三六年一月十六日，高福源返回苏区，向中共中央汇报了和张学良、王以哲的谈话情况，递交了张学良的亲笔信。中共中央决定派李克农前往洛川会见张学良、王以哲。出发前，高福源再赴洛川，约好红军与东北军王以哲电台的联络呼号、密码。一月二十五日，毛泽东主席、周恩来副主席和朱德总司令发表了《致东北军全体将士书》，表示愿与东北军首先停止内战，共同抗日。二月二十一日，李克农一行六人，在高福源的引导下，由瓦窑堡出发，二十五日在大雪中安抵洛川。王以哲、赵镇藩予以接待，并密电张学良。张学良因为去南京开会，电嘱王以哲妥善招待，先谈具体问题，重大问题待他回洛川后再谈。经双方协商，解决了一些具体问题，达成了局部停战协定。