8月11日，朱德在南京国防会议上发言。面对众多国民党高层人士，他系统地阐述了抗日战争的战略战术。他说：抗日战争在战略上是持久的防御战，在战术上则应采取攻势。在正面集中兵力太多，必然要受损失，必须到敌人的侧翼活动。敌人作战离不开交通线，我们则应离开交通线，进行运动战，在运动中杀伤敌人。敌人占领我大片领土后，我们要深入敌后作战。在抗战中发动民众甚为重要，在战区应由下而上及由上而下把民众组织起来。游击战是抗战中的重要因素，游击队在敌后积极活动，敌人就不得不派兵守卫其后方，这就牵制了它的大量兵力。
朱德在发言中还分析了当前的局势，指出：目前敌人用兵方向主要是华北，但从目前情况判断，敌人必然会进攻上海，以吸引我国兵力。在南京，朱德、周恩来、叶剑英继续就红军改编问题与蒋介石进行谈判。蒋介石虽然希望红军尽早开赴前线参战，但他对战局发展有一种错误认识，希望把战事局限在华北。因此，在红军改编问题上，他始终不承认红军的独立地位，坚持红军改编为3个师，不成立统一的指挥机关，政治机关只管联络，无权指挥。对此，中共中央予以拒绝。就在双方僵持不下之时，8月13日，日军突然向中国最大的城市——上海发动了大规模进攻。这正应验了两天前朱德的预测。日军进攻上海，把战火烧到了国民党政府统治的中心，使蒋介石感到中日间的全面战争已不可避免，于是，他不得不放弃对红军改编的无理要求，同意红军改编后设立统一的指挥机关——国民革命军第八路军总指挥部，朱德任总指挥，彭德怀任副总指挥。
8月22日，蒋介石正式发表了这项任命。国共两党在红军改编等重要问题上达成协议后，为尽快完成改编，早日出征，朱德提前于8月16日离开南京，19日回到云阳镇红军前敌总指挥部。第二天，朱德和彭德怀率红军全体将士发布《留别西北同胞书》，书中说：敝军要与相聚八个月的父老兄弟姊妹们暂且告别。为了国家，为了民族，为了使西北兄弟父老姊妹不做亡国奴，敝军要走上抗日前线去。要以我们的头颅和热血把日本强盗赶出中国，把汉奸铲除干净，那时再回来与我们亲爱的父老兄弟姊妹相见，过快活的太平日子。同时，红军将士还发布为东下抗日告同胞书，表示：我们改名为国民革命军，受命上前线去。我们抱定了最大的决心，要为民族的生存流到最后一滴血，不把日本帝国主义赶出中国，不把汉奸卖国贼完全肃清，决不停止。
8月22日，由原红军第一方面军为主改编成的八路军一一五师主力，作为抗日先遣队，率先从陕西三原出发，在韩城县芝川镇东渡黄河，走上了抗日的新战场。这时，朱德赶到了陕西洛川县冯家村，出席中共中央政治局扩大会议，即洛川会议。会议从22日至25日共进行了三天，着重讨论全国抗战开始后的新形势、党在抗战时期的方针政策、抗战中的作战方针等问题。会议通过了《关于目前形势与党的任务的决定》和《抗日救国十大纲领》。会上朱德多次发言，主张红军出动以后，应注意保存兵力，但保存的方法应是积极的、向前的、发展的。他指出：持久战不能单凭消耗，主要的是发动群众，军事上是发动广大游击战争。为了争取国民党军队能在前线阻止敌人一个时期，要在国民党军队还能抵抗时，及早布置工作，争取在华北的持久战。即使友军都退下来，我们也能在华北坚持。我们的中心工作是支持华北。华北地势上也有可能发展游击战争。我们重心争取在太行山及其以东地区。他还要求，在红军出动后，后方也要动员起来，支援前线。洛川会议决定改组中共中央革命军事委员会，由毛泽东、朱德、周恩来、彭德怀、任弼时等11人组成，毛泽东任书记，朱德和周恩来任副书记。
