陕北，西北军委成立后方办事处，任参谋长，协助周恩来主持后方工作。1936年4月，担任中国人民红军抗日先锋军副参谋长兼渡河司令员，东进山西。12月，任中央革命军事委员会委员。
抗日战争期间.1937年5月，中共中央派张云逸自延安到香港，在华南地区进行抗日统一战线工作。此时桂系受到蒋介石排挤，桂币贬值，桂系内外压力很大。张云逸于6月上旬应桂系邀请抵达桂林，同桂系李宗仁、白崇禧举行会谈。1937年7月，抗日战争爆发，他与李宗仁再次商谈，李通电支持抗战，此后他在桂林及广东、香港等地往返，