对湖北省委的工作也作了具体安排。因省委书记郭述申还在延安参加六中全会，周便当面指示省委成员钱瑛、王翰，省委今后主要抓游击战争，把大部干部派到鄂豫皖老区郑位三处，沙市、宜昌、襄樊都要配备适当干部主持工作，要布置武汉失守后的秘密工作。
根据中央关于保卫武汉问题的指示精神和毛泽东《论持久战》观点，大力宣传持久战的战略方针。周恩来为《新华日报》撰写了《沦目前抗战形势》的长篇社论，在十月七、八、九日连续刊载。社论指出：“中国抗战是长期的，不是短期的，持久的方针是确定的”，必须经过毛泽东所说的持久战的三个阶段，才能取得最后胜利。又指出：保卫武汉重要，坚持持久战重要！只有坚持长期抗战，加强国内团结，才能克服困难，争取胜利地转入相持局面的基本方针。即使武汉不保，我们也还有可能继续长期抗战，争取最后的胜利。
十月十九日，周恩来出席文艺界召集的鲁迅逝世二周年纪念会。在讲话中，强调学习鲁迅的战斗精神，“不退让，不妥协，困难愈大，更愈加努力，以克服困难，坚持抗战。”他还为《新华日报》纪念鲁迅的专刊题词，号召要发扬坚持长期抗战，坚信最后胜利的民族精神。
周恩来还亲自指挥长江局机关、八路军办事处和《新华日报》的撤退工作。十月二十二日，日军已三面包围武汉。周恩来决定，长江局、“八办”和《新华日报》最后一批人员立即乘租来的“新升隆”号江轮向重庆撤退。由李克农率领的长江局、八办的工作人员边章伍、张唯一、夏之栩、龙飞虎、王炳南、王安娜，还有来长江局汇报工作的东北义勇军司令员李延禄、湖北省委的钱瑛、加拿大女护士简·尤恩等数十人；由新华日报社社长潘梓年率领的新华日报社工作人员数十人及印刷机器、纸张等物资，一齐上了船，把船舱装得满满的。当时拥挤在码头上许多待船逃离汉口的难民，纷纷要求上船。根据周恩来指示，只要有可能，应让一些难民上船。于是有了几十名拖儿带女的难民上了船。周恩来亲自到码头送别。
当周恩来和副官吴志坚、司机祝华三人从江边回到长江局和“八办”原住地大石洋行检查有没有遗失东西时，国民党兵正在楼内放炸药准备炸楼。
这里当然不能再住了，便搬到鄱阳街一号郭沫若家里住。当天下午，朱德总司令到汉口，也住在这里。郭沫若和朱德曾一起参加“八一”南昌起义，起义军到广东汕头失败后，他俩人就分别了。经过风风雨雨的十一年后又在战火临近的汉口重逢，自然倍加亲热又无限感慨，曾有诗互赠，后来郭老回忆这段往事时，记不起自己写给朱德的诗，却把朱德给他的白话诗记了下来。
这首题为《重逢》的诗中写道：别后十有一年，大革命失败，东江握别，抗日战酣，又在汉皋重见。
你自敌国归来，敌情详细贡献，我自敌后归来，胜利也说不完。
寇深入我腹地，我还须支持华北抗战，并须收复中原；你去支持南天。
重逢又别，相见——必期鸭绿江边。
这首充满革命豪情的诗，表达了抗战必胜的信心。
谁会想到，长江局、“八办”和《新华日报》人员所乘的“新升隆”轮，二十三日上午九时到嘉鱼县燕子窝停靠江边躲飞机时，被日寇飞机投弹炸沉了。
幸亏李克农有防空经验，事先动员大部分同志上岸分散隐蔽，只留少数同志在船上看管。敌机轰炸时，除龙飞虎等几个能游泳的跳江上岸外，船上《新华日报》的潘美年、李密林、项泰等16个同志和八路军办事处的孙世实、徐挺荣、张海清等九个同志遇难。还有一批搭船群众也遇难了。新华日报社的机器、纸张都随船沉没，遭到重大损失！脱险的同志，在李克农、潘梓年的领导和群众热情帮助下，克服了各种困难。李克农率长江局、“八办”同志经过常德到达长沙八路军办事处；新华日报社的同志则分三批乘船到达重庆。为了悼念25位遇难烈士，十二月五日，重庆新华日报社和八路军驻重庆通讯处，举行了隆重的追悼会。
周恩来辽亲自布置了汉口情报站，向该站负责人当面交代的任务是收集日军占领武汉后的动态，并给他们配备了秘密电台。他又把八路军办事处电台台长萧贤法、报务员张元留下，亲自找他们谈话，要他们带上小电台在情报站负责人的领导下，建立秘密电台，与重庆八路军办事处电台联络，提供日军情报。
十月二十四日傍晚，周恩来回到鄱阳街一号，给即将上船的郭沫若、胡愈之等送别，然后独自一人在房间里考虑为《新华日报》撰写最后一篇社论。
他交代祝华把车子准备好，今晚就要离开汉口。当天深夜，周恩来的最后一项工作是亲自到《新华日报》编辑部和留下来坚守工作的章汉夫、朱世纶、林肖硖等同志研究在汉口出版最后一张报纸的版面。他口述了二十五日最后发表的社论《告别武汉父老兄弟》，由朱世纶笔录，自己又修改定稿。社论郑重宣告：我们只是暂时离开武汉，我们一定要回来的。武汉终究要回到中国人民手中。当时已停电，工人只好用手摇印刷机印报。当报纸印出几张清样后，得军方电话，说日军已迫近市郊，要立即撤退。周恩来即要章汉夫等上卡车撤退，并同地下党派来帮忙的印刷工人握手告别。他坚定地说：你们留下来坚持斗争，我们一定要回来的。说完就上车沿汉宜公路向沙市方向撤退。车上只有周恩来、吴志坚和司机祝华三人。这时已是二十五日凌晨，炮声已清晰可闻了。
事有凑巧，周恩来的车刚走到十里铺附近，见到全身戎装的白崇禧站在路边，他所乘的吉普指挥车因抛锚正在修理。周恩来即下车对白崇禧说，“敌人骑兵先头部队离我们不远，赶快上我的车去长沙吧。”白崇禧问了司机，知道车子一下修不好，就坐上周恩来的车一同走了。当时国共关系比较好，两人在车上作了较长时间的交谈，从个人出身到国共合作、抗战形势等无所不谈。
白崇禧告诉周恩来，蒋介石已决定在桂林设立军事委员会委员长桂林行营，指挥第三、四、七、九等四个战区的军事，要他当行营主任，仍兼军训部长与副总参谋长。周恩来向他表示祝贺，并向白崇禧提出，为了便于同新四军以及香港八路军办事处建立联系、转运军用物资到重庆，须在桂林设立八路军驻桂林办事处，请白予以照顾，白即表示同意。关于国共两党合办游击干部训练班问题，白也积极赞成，因白的机要秘书谢和赓（中共秘密党员），早在武汉时就向他提出过建议，他认为可行。白崇禧还笑着对周恩来说：“你们（共产党）未到我们广西，我很感激！”周恩来回答说：“你们广西做法，像民众组织，苦干穷干之精神，都是我们同意的，所以我们用不着去。”抗战时期，八路军驻桂办事处的工作比较顺利，桂林救亡文化活动及民主运动较为发展，与白崇禧、李宗仁等当时比较开明是有关系的。后来白崇禧参与几次反共高潮，一九四六年积极参与打内战，逃到台湾后仍叫嚣“反攻大陆”，也都是历史事实。
周恩来、白崇禧于十月二十五日到达沙市，二十六日南渡长江到达湖南澧县，受到县长的热情接待，二十七日晨渡澧水，又经常德渡沅江，经益阳渡资水，最后过湘江于深夜才到长沙。白崇禧到大本营归队，周恩来就住在长沙寿星街二号八路军驻湘办事处。一天功夫，走了几百公里的土公路，又尽靠落后的轮渡过了湖南的湘、资、沅、澧四条大江河，也算是艰难的征途吧。
这时叶剑英已先到长沙。李克农、边章伍、张唯一、王炳南、夏之栩等一行经过水陆跋涉，也于十月底到达长沙。周恩来除留下李克农等待商量工作外，其他同志都失到湘乡交通站休息。
十月二十八日，国民参政会一届二次会议在重庆举行。十月初，周恩来在武汉时就察觉了汪精卫等人的动向，曾和凯丰联名向党中央建议，为避免参政会被亲日派所利用，除已在重庆的董必武、博古、邓颖超出席会议外，在延安、西安的王明、吴玉章和林伯渠也出席会议，中央接受了周恩来的意见。
十一月一日，鉴于大后方对投降妥协和坚持抗战问题议论纷纷，周恩来和叶剑英致电党中央和在重庆的我党参政员，建议：我党参政员应在参政会上发表宣言，声明拥护统一，坚持抗战，反对主和，并推动国民党的主战派和地方实力派质问外交为何有主和论调。这次会议，经过我党参政员团结国民党和各方主战派的斗争，终于使汪精卫的阴谋没有得逞。
十一月一日至三日，蒋介石在长沙主持了军事委员会会议，检讨武汉作战经过。周恩来参加会议，他在发言中强调游击战的重要意义。一开完会，蒋介石就搬到南岳衡山风景区住了。为向蒋介石当面提出今后抗战的军事方案，周恩来于七日晚从长沙和郭沫若同车去衡山。郭是为了三厅的事去找陈诚的。恰恰刘为章也要去衡山，为了谈话方便，刘为章也坐上了周的汽车。
因为当时兵荒马乱，国民党军队的军车更乱，又是晚上，出长沙不远，就在一处黑暗的山道上，碰到一辆刚出交通事故要逃跑的军用卡车迎面而来，周恩来的司机祝华虽然机警地躲在路旁，可是还是被撞坏了车门把手，车上的人幸未受伤，但是受了一次虚惊。他们只得改坐刘为章的车到衡山。第二天，周恩来见了蒋介石，蒋同意周的建议，要他提出一个具体的方案来，并答应迅速合办游击干部训练班。
这时，长沙军情紧急，军事委员会各部委都已陆续搬到衡山，张治中为主席的湖南省政府也已向湘西沅陵转移。
为了适应新的情况，周恩来和叶剑英在十二日长沙大火前几天又进行了紧张的工作：出席湖南省委和长沙市委会议，作抗战相持阶段的形势和任务的报告，指出要加强湖南的统战工作，但要坚持党的独立自主方针，把重点放在发动群众、抓武装工作上，在敌后发展游击战争。省委机关要迅速转移至湘西地区。
同徐特立、王凌波（八路军驻湘通讯处主任）商定，把在长沙停留的人员物资转移完毕后，通讯处即移至邵阳。我们即准备在衡阳和桂林建立八路军办事处，注意同他们联系。
同李克农研究建立衡阳、桂林办事处问题。周恩来告诉李克农，白崇禧已同意在桂林建立八路军办事处，决定由李克农任处长，并要他首先做好白崇禧、李宗仁、黄旭初等桂系上层的统战工作。办事处除了负责同新四军、香港八办联系，转运海外华侨捐赠物资等工作外，还要支持夏衍、胡愈之等文化界人士的工作。为了方便转运在长沙的人员物资，决定先在衡阳建立办事处，由李涛负责，待桂林办事处正式建立，运输任务完成后即结束。李克农暂去衡阳主持，由吴奚如先去桂林做筹建办事处工作。这样，就使停留在长沙的人员物资按计划有次序地分批运送到衡阳。八路军驻衡阳办事处，于十一月十四日正式建立，并设立了电台和长沙、延安、重庆联络。
周恩来还亲自指导政治部第三厅的撤退工作，帮助他们制定计划，解决交通工具，并指示刚从广州逃难到长沙的夏衍，要他到桂林去自筹经费，恢复《救亡日报》，建立文化工作据点。
我在延安调齐了电台、机要人员后，于十月中旬从延安乘卡车到西安准备返汉口。车上除了我和机要人员外，还有派到新四军工作的罗炳辉、张元培、姬鹏飞等干部数人，还有几个背驳壳枪的警卫战士，共约20人。中央组织部指定由张元培和我负责。到了西安办事处才知道平汉路已被日军截断，不通火车，组织上决定我们乘卡车经过陕南到湖北沙市过长江到长沙。我们乘坐的是一辆破旧卡车，当时的公路大多是抗战后才赶修的，陕西商县以南公路还在铺卵石，破车走石路，真像扭秧歌一样，有些路段走不动，只得下车来推。好不容易经过河南的邓县到达湖北襄阳，又经沙市过长江，再经湖南常德，沿途走走停停，历尽艰辛，才于十一月十日到达长沙。我们向周恩来、叶剑英汇报了沿途的情况，周恩来说，长沙已紧急，当天好好休息，十一日即转衡阳，并带一些人和物资去。要张元培到衡阳后协助李涛把衡阳办事处建立起来。让我留下来跟通讯处的最后一批人走，先到衡山等他。我是十二日晚十时左右和几个机要人员带电台乘小救护车离开长沙到衡山的。这时长沙已是兵荒马乱，到处是撤退的人群，公路挤得满当当，行车比走路还慢，经过两小时才走上正道。
十一月十日，日军占领了长沙北大门岳阳，严重威胁长沙。11、十二日国民党的军政机关都已先后撤离长沙，湖南省政府除张治中主席少数人外，都搬到沅陵去了。十二日上午，周恩来还参加了政治部三厅举行的孙中山诞辰纪念会。晚上，送走了三厅最后一批撤退人员，回到八路军驻湘通讯处住地后，看到全部人员按计划撤退了，才放下心来。他又打电话给陈诚、张治中，打听前方情况，二人都说没有什么动静。张治中特别说：“风平浪静”，周恩来放心了。因为两天来没有睡好觉，感到很疲劳，就同叶剑英、邱南章三人在通讯处楼上想睡一大觉再离长沙，还要邱南章交代司机王应絮把车子停在大楼门口等待随时出发。
谁也没想到，没有睡多久，十三日凌晨二时，一场大火在长沙城到处燃烧起来了！当国民党兵把火放到寿星街时，司机怕人把车子烧了，就不管周恩来出没出来就把车开出长沙城到湘潭下摄司去了。当邱南章叫醒周恩来、叶剑英起来到门口时，放火的兵已在门口点火了！周、叶、邱三人只得冲出火区向下摄司方向走了。沿途都是拖儿带女逃难的人，但见不到一辆车子。他们和逃难的人群一同走出长沙南门外，走到半途，才碰上一辆政治部三厅的卡车，搭上卡车到了下摄司。这时郭沫若等已先到了。周恩来对长沙这次大火表示十分愤慨。郭沫若后来回忆说：“周公十分愤慨。他向来是开朗愉快的脸色，对于任何人，处到任何难局，都绰有余裕的恢宏的风度，在这一次，的确是表示着怒不可遏的神气。汽车不见了，还是小事，长沙烧成那样，不知烧死了多少伤兵、多少难民，而敌情怎样却是一点也不清楚。这些我相信，就是使得他不能不愤慨的原因。”为了了解长沙大火的真相，周恩来不顾疲劳，又要叶剑英、郭沫若一起乘卡车回到长沙。周恩来等在长沙城外的一个高地观察，长沙全城都在燃烧，把天空都映红了，难民还在不断外涌，但没有听到枪炮声。周恩来是富有战争经验的，他肯定地对叶剑英、郭沫若说，看情况，敌人是没有进长沙的，如果进长沙，不会没有枪炮声，不会这样没有动静的。因为军警人员都逃离了长沙，没有办法进一步了解情况，就又乘车回下摄司，沿途还收容了一些三厅步行撤出长沙的人。十四日，周恩来又在下摄司指挥三厅清理撤退的人员和整理行李。郭沫若回忆说：“这一天的工作也全靠着周公的指挥和调度，从再度的混乱中又整理出了一个眉目。”十五日，周恩来到达衡山，住在南岳半山上的一幢小别墅里，叶剑英和我同住一起。当天就长沙大火之事向蒋介石提出三项善后办法，一、拨款救灾：二、调集民工清理街道，安置灾民；三、惩办放火首犯。十六日，到衡阳，检查办事处设立情况，召集办事处和三厅干部开会，决定由洪深率三厅的部分干部及抗敌演剧队、抗敌宣传队赶回长沙参加善后救灾工作。同叶剑英、李克农、李涛等研究参加游击干部训练班的准备工作，要叶剑英先准备军事、政治教员的名单，待正式成立后报中央批准。然后，周恩来、叶剑英又回到南岳山，准备参加蒋介石召开的军事会议。
在南岳，对长沙大火的情况完全弄清楚了，原来长沙大火，是按蒋介石的密令点燃的。
武汉失守以后，蒋介石在长沙举行了一次军事会议，检查了武汉失守时没有彻底破坏的原因，确定了新的“焦土抗战”的方针。十一月十二日上午九时，岳阳敌人还没有向长沙进攻，蒋介石就迫不及待地要他的侍从室副主任林蔚给张治中打电话，传达蒋介石的命令：“我们对长沙要用焦土政策，”接着蒋介石又发来急电：“限一小时到。长沙张主席密。长沙如失陷，务将全城焚毁。望事先妥密准备，勿误！中正文侍参。”张治中对蒋委员长的命令，当然是要坚决执行的。他立即召集警备司令鄷悌，保安团长徐权，给他们任务，指定警备司令部负责筹备，保安处协助。
后来又搞了详细计划，指定了指挥放火的正副指挥。张治中说，他规定，须在我军从汨罗（岳阳、长沙之间的一个县城）撤退后，再下命令放火。为使百姓逃避，要先放空袭警报。
上面布置倒很周到，可是腐败的国民党官僚中有许多人怕死，为了逃命，十二日中午，长沙市内许多警察就撤走了，到晚上十二时，警察局不仅关了门，还用竹板钉上了，连张治中也找不到警察局长。电话线断了，各方都失去联系。到下半夜两点钟，张治中还没有下命令，也没有放空袭警报，长沙城就到处起火了！结果是烧掉了五万多栋房屋，烧死烧伤了两万多人！有些伤兵在前线没被日军打死，到了长沙后方，却被蒋委员长的部下烧死了！眼看到这样的惨局，周恩来能不愤慨吗？人民群众能不愤慨吗？国民党内的爱国人士也深为愤懑。
在周恩来的严厉批评和各方面的愤怒指责下，蒋介石不得不到长沙“视察”。当张治中向他报告起火的经过，并承认错误要求处分后，蒋介石模棱两可地说，“就这次事件的根本成因研究，可以说不是属于那个人的错误，而可以说是我们整个团体的错误，这一种错误的造成，不能不认为是我们的失败，……。”他要张治中“赶快善后，收拾人心”，只拨20万元交张治中作救灾款。为了平民愤，蒋介石把长沙警备司令鄷悌、保安团长徐昆、长沙市警察局长文重孚三人枪毙，做他的替罪羊。又给张治中以革职留任的处分。
张治中在湖南对中共和抗日救国分子的态度是比较开明的，所以当张治中处于苦恼之中时，周恩来对他做了不少工作，使他感到中共朋友对他是真诚的。
张治中的回忆录中说：“长沙发生大火，各方面尤其党内平日不满意在湖南倡导社会改革运动的顽固分子对我的攻击更甚，我总不置一词，而中共朋友反为我解释，给我以慰藉。”十一月二十五日至二十八日，蒋介石在南岳召开了有三百多位高级将领参加的军事会议，周恩来和叶剑英应邀出席。会议讨论了抗战新阶段的战略方针。白崇禧在会上把毛泽东的《论持久战》介绍给蒋介石。会议正式决定在南岳举办游击干部训练班，要中共派干部去教游击战。训练班主任由蒋介石兼任，不久白崇禧，陈诚兼任副主任，汤恩伯任教育长，叶剑英任副教育长，周恩来也担任国际问题讲师。周恩来、叶剑英当即电告中央，经中央同意后，即到衡阳办事处组织南岳游击干部训练班中共代表团，干部主要是从武汉八路军办事处撤下来的。代表团团长是叶剑英，军事教官是叶剑英、边章伍、薛子正，教游击战争。教材主要是根据毛泽东的《抗日游击战争的战略问题》和八路军、新四军在敌后开展游击战争的实际经验编写的；政治教官是李涛、吴奚如、李崇，教材主要是根据党的抗日民族统一战线政策、毛泽东的《论持久战》、八路军的政治工作等编写的。分工编写后要经集体讨论审定，然后再油印成讲义，上课前还要做充分准备，所以很受学员欢迎。代表团一共30多人，住在南岳镇上一个地主花园“桔盈园”内。代表团还利用办训练班的机会开展统战工作。蒋介石嫡系中央军的军官，平时对中共戒备很严，不易接近，通过训练班的接触，使他们进一步了解了中共和八路军对于国共合作和坚持抗战的诚意，扩大了党的政治影响。代表团同志还和衡山各界人士交往，鼓励他们积极参加抗日救亡运动。叶剑英还到南岳半山亭寺庙里向僧尼发表讲演，题写诗词，宣传抗日。巨赞和尚深受影响，积极组织南岳、长沙等地佛教徒投入抗日救亡运动，并主编《狮子吼》月刊，宣传抗日。一九三九年四月，周恩来从新四军回重庆路过南岳时，除了给游击干部训练班做了题为《中日战争之政略问题》的报告外，又在叶剑英的陪同下，接见了南岳山的法师暮笳、演文、巨赞等人，鼓励他们对佛教界开展抗日宣传工作，并为暮前题词：“上马杀贼，下马学佛”，在宗教界产生了重大影响。
南岳游击干部训练班，是抗战前期国共合作的又一成果。共办了三期，第一期有学生一千多人，办得比较顺利，收效也好；第二期，正值国民党开始执行“消极抗日，积极反共”政策时期，国民党也不重视了，参加学习的只有四百多人，而且在训练班中开始散布反共言论；第三期，因南岳被日机轰炸，搬到湖南零陵，人更少了。我党为了坚持团结抗战，参加游击干部训练班的代表，一直坚持到一九四○年三月第三期结束，才撤回重庆。
周恩来在组建南岳游击干部训练班中共代表团后，于十二月三日，经衡阳到达桂林。我随行到达桂林后即留桂林办事处任机要科长。周恩来和郭沫若见了白崇禧，提出《救亡日报》要在桂林复刊（一九三七年在上海创刊），希望白支持，白答应，并表示可资助复刊经费。周恩来还接见了夏衍、胡愈之等文化界人士，给他们分析了桂林的政治形势，要做好对桂林上层人士的统战工作，以便开展文化活动。同时指示文化界的党员同志，不要大露锋芒，要隐蔽，保存实力，作长期打算。
十二月六日，蒋介石约周恩来谈了要把中共合到国民党的问题，周恩来严词拒绝了蒋的要求。
周恩来在桂林的工作，既可以说是长江局工作的结束，也可以说是南方局工作的开始。他在桂林的工作结束后，即于十二月中旬飞重庆，开始组建中共中央南方局，负担起新的更艰巨繁重的任务。
