四平一战打得惊天动地，蒋介石坐立不安，他已于5月3日还都南京，住进了阔别8年的总统府。可是四平战事牵肠挂肚，使他一点儿都找不到“凯旋”的感觉。
在谈判桌上，他口气很硬：不拿下长春绝不停战。而实际上心虚得很，随着四平久攻不下，他忧虑万分，内心十分矛盾。一方面他希望杜聿明不负厚望击败林彪；另一方面又担心杜聿明打不过林彪，反倒吃亏。他曾致电杜：“如四平街有迅速攻克把握，则全力图之，否则应即缩短战线，撤至开原、彰武线，暂取防御攻势。”
当杜聿明发起大规模攻势后，蒋介石的心里有如十五个吊桶打水——七上八下。5月17日，他遣以足智多谋而闻名的“小诸葛”白崇禧飞抵东北，代其督师。
此时，在延安窑洞中的毛泽东同样焦躁不安。5月15日，他致电林彪、彭真：现在马歇尔第二次出面调停，请你们考虑军事全局，再打下去是否有利，应否考虑有条件地让出长春，换得其他地区的合法，并取得时间整补军队，以便将来之用。望复。
同日，毛泽东致电周恩来，要求他向马歇尔提出：东北停战一星期，长春国共双方都不驻兵。
可以看出毛泽东对林彪能否守住四平已产生了怀疑，不再提“化四平街为马德里”的口号了。而且在与国民党的谈判中，由要求“沈阳共管”退到了“长春共管”。
周恩来根据毛泽东的最新指示，与马歇尔进行了会谈。马歇尔说：“中共不退出长春，一切无从谈起。”“我们不是不想退出长春，而是担心政府军得寸进尺，占领长春后又提出其他要求。”周恩来解释说，“这就是我们不愿退出长春的原因。”
一头雾水的马歇尔终于听出了弦外之音，那就是中共愿意让出长春，于是说：“中共退出长春后，暂由军调处进驻，双方均不驻军如何？”
周恩来笑着点了点头，这就是他所需要的。
其后几天，马歇尔开始找蒋介石会谈。蒋介石本来已经谈妥打到长春郊区为止，不派兵进驻长春。谁料四平战局突然明朗，杜聿明于19日攻下了四平，并力主迅速攻克长春。蒋介石耍起了滑头，说三天未收到前线战报，不肯在协议上签字。
从某种意义上说，四平战役是时局演变的关键，其结局不仅使即将实现的和平擦肩而过，还成了国共双方在东北战略决战的导火索。