指望第三国调停不成，蒋汪便抛弃所谓“不与日本直接谈判”的誓言，乘日军滦东撤兵之机，暗中密谋与日本直接谈判。在4月19日黄郭与日本武官根本博初步接触的基础上，军政部次长陈仪于4月27日向根本博转达了何应钦关于中日停战谈判的意见。根本博暗示滦东撤军是中国商请停战的好机会，并提出只要中国军队解除对兴隆日军的包围，并从南天门撤至开平、玉田、顺义一线，停战就有希望。
29日，何应钦通过陈仪答复根本博：可以进行停战接洽，并同意日方提出的条件。但关东军却电告根本博说：南天门是日军战斗所得，不能作为停战条件。如果中国军队能够自动撤至密云、平谷、玉田、滦河右岸，日军可以缓和攻势。日军得寸进尺，给接洽造成了新的障碍。
此时，已在华北窥视许久的天津特务机关头目板垣征四郎和驻北平陆军助理武官永津佐比重，看清了南京政府的致命弱点，乃坚决反对停战。板垣于4月30日以抗议的口吻致电关东军司令部称：现在风传日本将与国民政府妥协，以致反中央的活动受到极大影响。5月2日，永津密电关东军说：华北中国军队派别分歧，军心不稳。只要全力攻下密云，并派飞机到北平、通州一带示威，中国军队就会被迫撤退。关东军接到报告后，决定接受永津条陈，并请东京参谋部修改行动计划。东京参谋部于5月6日命令关东军在长城地区对中国军队反复进行彻底打击，造成华北当局“实质性的屈服或分裂”。＇〔日〕《现代史资料7·满洲享变》，美铃书房，1964年东京版，第515页。＇ 随即开始了关东军对中国关内新的侵略行动。
正当永津、板垣阻止停战谈判，日军准备进犯关内时，汪精卫和黄郭到南昌行营与蒋介石密商，决定5月3日设置以亲日派黄郛为委员长的北平政务整理委员会，以打破谈判僵局。由于黄郛在上海与东京方面派来的人进行了秘密接洽，得知日本欢迎他出面办理华北交涉的底蕴，因而欣然受命。5月6日，日武官根本博在上海晤见黄郛。以华军在“前线仍时有局部之挑战行动”为借口，向黄示意“关东军决心再次出击”。黄即电陈仪称：“前线步骤参差，致因局部而牵涉全线，引敌并进，将无止境。”瞩陈密告汪精卫“严密注意，妥为纠正”。＇黄郛致陈仪电，1933年5月6日。＇
5月7日，黄郛与根本博会晤，探询关东军的真意。5月11日，何应钦、黄绍竑密电汪精卫，要求由黄郛或陈仪与日方商谈，“在双方默契之下，以整理战线为言，指定某一战线为双方同时撤退地区。”
同时密电黄郛，要求其在上海与日方接洽，“寻得和平途径”。＇何应钦、黄绍竑致汪精卫电，何应钦致黄郛电，1933年5月11日。＇
5月12日，黄郭再次询问根本博：如中国军队愿意：自新开岭撤退到密云，日军是否不再追击？关东军电告根本博说：决无进至平津之意，但务盼华军能撤至日军守备区域炮程不及之地点为要。同日，黄郛电何应钦等，报告连日在沪与日方接洽情形，推测日军必进至密云，建议“大胆下一决心，用极速度撤至密云后方约二十里炮程不及之地如牛栏山一带从事整理”，则“对外之运用较为便利”。“若能就近再与永津接洽，更可不失时机”。＇黄郛复张群、何应钦、黄绍竑电，1933年5月12日。＇
5月14日，黄郛第三次面见根本博，转告何应钦同意18日前将部队撤至密云、平谷、玉田、蓟县、唐山一线，井要日方保证停止进逼。黄郛在上海与日达成口头妥协后，于5月15日从上海到南京，准备北上与日方正式会谈。
在黄郛北上途中，何应钦根据黄郛12日的建议，于15、16两日指派参谋本部厅长熊斌在北平连续三次与永津武官晤谈。第一次，熊斌表示中国可退至顺义，但不撤出密云；第二次，永津要中国军队撤至芦台、宝抵；第三次，熊斌让步，表示同意永津的要求，只是希望日军不要追击。永津看破中国军心不稳，立刻电告关东军迅速攻取密云等县，施加更大的压力。当黄郛抵达北平时，日军连连得手，已不满足于在上海的谈判要求，准备提出更苛刻的停战条件。
5月17日，东京参谋部下达了《停战善后处理方案》，提出了“利用华北方面的战局正有利进展的状况，因势利导，使敌人不得已提议停战”的方针，规定了停战谈判的条件、地点和对手等项。＇〔日〕《现代史资料7·满洲事变》，美铃书房，1985年版，第516页。＇
18日，又下达了《指导华北方面停战要领》，指定关东军为签订停战协定的当事人；令永津在失东军指导下担任接洽停战的任务；并对日军追击范围和中国军队撤退线作了规定。日军为了造成有利的谈判形势，逼迫国民党政府求和，乃加紧向中国守军进攻。21日陷香河，其前锋已到离北平东面通县只有7公里的地方，北平危急。是日午夜，汪精卫致电北平当局，表示“我军应付方案，政府实难遥制”，授权何应钦、黄绍竑、黄郭“便宜处置”。＇汪精卫致何应钦、黄绍竑电，1933年5月21日。＇
据此，何应钦准备经良乡南逃保定。黄郛也打算随何南下。其实，当时日军也看到自己的“军事行动已经到达极限”，“较中国军队远为劣势的关东军，战斗力殆已用尽，因此，必须乘胜于最短时间内导致停战。唯恐中国军队以反击的余裕。”＇〔日〕防卫厅防卫研究所战史室：《大本营陆军部》，朝云新闻社，1969年增印，第337页。＇ 而且，作战目的已经达到。
5月22日，武藤根据东京的指示电告永津武官，令他接洽停战。其停战条件为：
（一）中国军队从速撤至延庆、顺义、室抵、宁河、芦台线之西、之南，此后不得越线前进。
（二）中国军队照线退却，日军不迫击。
（三）日方如确认第一项实行后，自动撤退到长城线。并嘱咐永津不必坚持中国派军使阵前求和。
5月22日晚11时，日本海军武官藤原喜代间约黄郛到丁香胡同藤原宿舍会谈。正面对危急局势一筹莫展的黄郛，立即携其秘书李择一前往与永津会谈。至次晨4时半，黄郛完全接受了日方所开列的四项条件和三步停战办法。永津提出的四项条件比武藤提出的三项条款更为苛刻，增加了“今后不准有一切之挑战行为”及阵前求和等内容。三步办法是：
（一）中国派军使到密云日军司令部申请停战；
（二）签订停战备忘录；
（三）正式签订停战协定。
这些条件和办法显然是对中国不利，特别是“申请”停战就意味着请降。但国民党政府为了停战，已顾不上这些。
23日，何应钦、黄绍竑、张群决定按照日方要求，先派军分会参谋徐燕谋（徐祖诒）前往密云接洽停战。同时将日方条件电告蒋介石和汪精卫。汪精卫立即回电称：“弟决同负责，请坚决进行为要。”＇汪精卫致何应钦、黄绍竑、黄郛电，1933年5月23日。＇
24日，蒋介石回电说：“事已至此，委曲求全，原非得已，中正自当负责。唯停战而形诸文字，总以为不妥。”＇蒋介石致何应钦、黄绍竑、黄郛电，1933年5月24日。＇ 同日，南京国防会议也决定：“与对方商洽停战，以不用文字规定为原则。如万不得已，只可作为军事协定，不涉政治，其条件须经中央核准”。汪精卫将此决定电告何、黄（郛），并说明“此为中央自负责任。”＇汪精卫致何应钦、黄郛电，1933年5月24日。＇
二、缔结塘沽城下之盟
5月25日，按照日方提出的三步屈辱停战办法，北平军分会高级参谋徐燕谋，前往密云日本关东军第8师司令部请求停战，即所谓“阵前求和”。
日军第8师师长西义一让徐燕谋签订请求停战的所谓《觉书》（即备忘录）。
《觉书》列出5条：
（一）对于徐燕谋的停战申请受诺之。
（二）贵军应撤至延庆、昌平、高丽营、顺义、通州、香河、宝坻、林亭口、宁河、芦台以西、以南之线，此后不再越该线，亦不得有挑战之行为。
（三）日军为认识对方诚意，得随时派遣飞机及必要人员，视察中国军之撤退情况，中国应予以保护及便利。
（四）上列各款确立后，由关东军司令与北平军分会代委员长各派全权代表在北宁路某一地点会合，提出正式委任状，经相互承认后订立停战协定。
（五）迄至成文协定成立，以中国军不挑战为限，日本军不向中国军撤退线追击。＇秦孝仪：《中华民国重要史料初编——对日抗战时期》绪编（1），台北1981年版，第649～650页。＇
对上述条款，徐燕谋仅对第三项提出异议，认为含有侮辱之意。日方只是答应另立“觉书”时，将“派遣人员”改为“用其他方法”了事，显然原意未变。徐燕谋在这份文件上签字后，于当日返回北平。
何应钦、黄郛、黄绍竑根据徐燕谋的报告，决定派参谋本部厅长熊斌，临时以北平军分会总参议衔，为正式谈判代表；同时让黄绍坎赴庐山向蒋介石作报告。5月28日，何应钦、黄郛电告汪精卫说：已派熊斌担任停战协议代表，准备30日在塘沽开始谈判。
29日，汪精卫复电表示支持，并说：“倘因此而招国人之不谅，反对者之乘间抵隙，弟必奋身以当其冲，绝不令两兄为难。”＇汪精卫致何应钦、黄郛电，1933年5月29日。＇ 29日晚，黄绍竑抵庐山，向蒋介石和汪精卫、孙科等人详细说明一切。
3O 日，蒋介石电告何应钦、黄郛：“季宽（黄绍竑）兄昨夜复赶到牯岭，面报兄等之孤诣苦心，众意均已谅解。”＇蒋介石致何应钦、黄郛电，1933年5月30日。＇ 同日，何应钦、黄郛电蒋介石，告以经与日方交换意见的协定内容，蒋当即复电表示“欣慰”，指示何、黄“照常办理，放手进行”。汪精卫亦连发三电致何、黄，表示支持。
5月30日，中、日双方代表到塘沽举行停战谈判。
中方首席代表为参谋本部厅长熊斌，代表有：铁道部政务次长钱宗泽、北平军分会高级参谋徐燕谋、军分会顾问雷寿荣、李择一及华北第一军团参谋处长张熙光；日方首席代表为关东军副参谋长冈村宁次，代表有：关东军参谋喜多诚一、炮兵参谋远藤三郎、步兵参谋藤本铁雄、师参谋河野悦次郎、骑兵参谋冈部英一、公使馆武官永津佐比重。当日16时举行预备会议，双方交换全权证书，约定次日上午举行正式会谈。
31日9时半，停战谈判正式举行。日方首席代表冈村宁次首先提出停战协定草案，并说明这是关东军的最后案，一字不容更改，要求中国代表在一个半小时内（即11时前）作允诺与否的答复。中方首席代表熊斌阅读草案后，提出书面的《中国军代表停战协定意见书》，内容有四点：
（一）为恢复远东和平，改善中、日两国之关系，商讨停战协定，互以至诚相晤，互相谅解，共同排除前途之障碍，冀能达成所共同之目的。
（二）中国军队已退回约定之线，再向后撤以表示中国军之诚意，今后在尽可能之范围内，互相避免中、日双方之冲突。
（三）希望贵国军了解上述事实。为表示诚意起见，尽早恢复战区之原状，以奠定和平之基础。
（四）贵国军基于以上之了解，敝军以后在该区域内，如发现妨碍治安之武装组织，必须由中国军予以处理时，希望贵军勿因此而起误会。＇张篷舟：《近五十年的中国与日本》第1卷，四川人民出版社，1985年版，第149～150页。＇
冈村竟然表示，中方对日方所提停战协定草案，只能回答“诺”与“否”，一切声明必须等待停战协定签字以后再行商议。
双方相持到10时50分，离日方要求的最后时限只有10分钟时，中国代表被迫在一字不容修改的日方提案上签了字。这个丧权辱国的《塘沽停战协定》的全文是：
关东军司令官元帅武藤信义，于昭和八年五月二十五日，在密云与国民政府军事委员会北平分会代理委员长何应钦所派军使，该分会参谋徐燕谋，正式接受停战提议。依此，关东军司令官元帅武藤信义，关于停战协定，委任全权于该军代表关东军副参谋长陆军少将冈村宁次，在塘沽与国民政府军事委员会北平分会代理委员长何应钦所委任停战全权华北中国军代表北平分会总参议陆军中将熊斌，缔结左列之停战协定：
一、中国军，即撤退至延庆、昌平、高丽营、顺义、通州、香河、宝坻、林亭口、宁河、芦台所连之线以西、以南之地区。尔后不越该线而前进，又不行一切挑战扰乱之行为。
二、日本军为确认第一项之实行情形，随时用飞机及其他方法，以行视察，中国方面对之应加保护及与以各种便利。
三、日本军，如确认第一项所示规定，中国军业已遵守时，即不再越该线追击。且自动归还于长城之线。
四、长城线以南，及第一项所示之线以北、以东地域内之治安维持，以中国警察机关任之。右述警察机关不可用刺乾日本感情之武力团体。
五、本协定盖印之后，发生效力，以此为证据，两代表应行记名盖印。
中华民国二十二年五月三十一日
昭和八年五月三十一日
中国方面代表：北平分会总参议熊斌
日本方面代表：关东军副参谋长冈村宁次 ＇王铁崖：《中外旧约章汇编》第3册，生活·读书·新知三联书店，1962年版，第940～941页。＇
31日14时，中、日代表继续开会，讨论熊斌上午所提之《意见书》。
冈村表示“断难照办”，喜多表示反对。中方代表费尽口舌，日方始同意增加一个备忘录作为附件，内容是：“万一撤兵地域，有妨碍治安之武力团体发生，而以警察力不能镇压之时，双方协议之后，再行处置。”＇王铁崖：《中外旧约章汇编》第3册，第941页。＇
另外，日方向中方口头表示希望四项：
（一）丰宁西南面之骑兵第2师，望即撤去；
（二）平、津附近之40个师，望即调往南方；
（三）白河附近堑壕及其他军事设备，望即撤去；
（四）彻底取缔排日。＇《中日塘沽会谈记录》，1933年5月31日，国民党政府外交部档案。＇
熊斌口头允诺前三项，第四项允代转达。
当晚，中国