“九一八事变”后，粤方虽然停止了军事行动，愿意与宁方和解，但是也提出了几个条件，强烈要求蒋介石下野、释放胡汉民、另组统一国民政府。双方仍在讨价还价、互不相让。10月中旬，粤方非常会议提出了对日方针：政府与民众合作，切实指导保护各种爱国运动；组织人民义勇军；设立救国银行，表现出积极抗日的倾向。经过蔡元培、张继、陈铭枢等人长达一个月的穿梭调解，宁粤双方终于同意通过召开和平统一会议的方式来解决彼此之间存在的分歧。
10月19日，国民党中央常务委员会决定，凡是自二届四次全会后因政治关系而开除党籍者，一律恢复党籍。于是，因反蒋而被开除出国民党的唐生智也恢复了党籍。两天之后，唐生智与汪精卫、孙科等以粤方代表的身份赴上海参加和平会议。和平会议进行了十天，最后决定由南京中央和广州非常会议分别召开四全大会，选出同等数量的中央委员，然后合组统一的国民政府。
11月12日至23日，蒋方的四全大会在南京召开，追认了中央执委会提请的恢复党籍案，确定了第四届中央执、监委员人数。
11月18日，反蒋派分别在广州、上海召开了四全大会。广州四全大会强调宁粤合作必须以蒋介石下野为先决条件。在协商委员候选人时，由于陈济棠等排斥孙科和汪精卫的势力，引起纷争，会议分裂。一些代表退出会议后到了上海，在汪精卫主持下，另开四全大会，选出唐生智、张发奎等十名中央委员和另外十四名候补委员。12月5日，粤方四届中央执委召开首次临时会议，决定结束“非常会议”。
然而，粤方中委始终坚持一条，若蒋介石不下台，他们就不赴南京参加四届一中全会。加上宁方也有部分人附议，蒋介石便于12月15日提出辞职。同一天，宁方国民党中央常务委员会迫于粤方的强大压力，批准蒋介石辞去国民政府主席兼行政院院长的职务。
蒋介石一下台，双方合作之最大的障碍便消除了。22日至29日，宁、沪、粤三方中央执、监委员在南京召开四届一中全会，宣布国民党的统一，并改组国民政府，重新调整国民党中央人选。选举林森为国民政府主席，孙科为行政院院长，并推举蒋介石、汪精卫、胡汉民为国民党中央政治会议常务委员，但都不在政府中任职。唐生智被推选为国民党中央候补委员。
蒋介石虽已下野，但仍操纵军政大权。他派俞飞鹏到上海跟唐说，要唐先回军事参议院，以后再到训练总监部。唐称，只要举国团结抗日，他任何事情都可以做。俞又说：“但愿举国团结，恐怕有许多人不是真心抗日的。”唐生智严肃地指出：“只要执政负责的人有诚意，‘天下兴亡，匹夫有责’，谁敢背叛祖国，遗臭万年。”30日，国民政府下令，批准何应钦、张景惠辞去训练总监、军事参议院院长职务，以李济深、唐生智继任，朱培德任参谋总长。1932年元旦，新一届国民政府成员宣誓就职，唐生智就任军事参议院院长职务。
同一天，广州国民政府宣布取消，但又设立了中央执行委员会西南执行部、西南政务委员会和西南军事分会，名为“剿灭共匪，巩固国防”，实际上与南京处于对立状态。原来参与广州国民政府的唐生智此时已成了南京政府的一员，在大敌当前、国难当头时刻，唐还是能以民族利益为重，顾全大局，与昔日的对手捐弃前嫌，团结御侮。
值得一提的是，在1931年的最后一天，唐生智与曾经参与反蒋的胡汉民、冯玉祥、程潜、张发奎等二十四人联名在《申报》上刊登启事，准备为邓演达举行追悼会。邓演达是第一次国共合作和孙中山新三民主义的忠实执行者，著名的国民党左派。武汉政府前期，唐曾与之共事，都主张联共北伐。在蒋介石、汪精卫相继叛变革命之后，邓演达离职出国，与宋庆龄等倡导继续反对新旧军阀势力。1930年回国后，组建了中国国民党临时行动委员会，又称“第三党”，积极进行反蒋斗争，后被蒋拘捕。1931年11月初，宁粤代表商谈统一的时候，粤方代表要求让邓恢复自由。邓演达是国民党内反蒋派的一面旗帜，蒋介石恨之入骨，担心夜长梦多，便于11月底下令将邓杀害。唐生智等对蒋的做法非常不满，便相互联络成立了邓演达追悼会筹备组，拟择吉日进行追悼，以慰忠魂。他们在启事中称邓“努力于国民革命，艰苦卓绝，任劳任怨，始终为实现三民主义而奋斗”，对邓评价甚高。唐生智等实际上是要借悼念活动来为自己辩护，说明他们反蒋乃出于践履三民主义、推进国民革命的需要，并非为个人恩怨计较，可谓用心良苦。
由于国民党内部各派系仍然纷争不已，加上江浙财团的蓄谋抵制，孙科内阁一筹莫展，在勉强支撑半个多月以后，再也难以为继，只好请蒋介石、汪精卫一起复出，收拾局面。1月24日，孙科被迫宣布辞职。四天之后，蒋介石回到南京，接着又当上了军事委员会委员长兼军事参谋部参谋长，独揽了军权。汪精卫则当上了行政院院长。到此，国民党形成了由蒋主管军事、汪主持行政和蒋汪共管党的局面，出现了暂时的形式上的统一。
“九一八事变”之后，蒋介石推行不抵抗政策，坚持“攘外必先安内”的方针，忙于“围剿”共产党领导的工农红军，对日妥协退让。日本军国主义者得寸进尺，又于1932年1月28日夜在上海挑起事端，发起攻击。中国军民奋起抵抗，掀起了淞沪抗战的热潮。南京政府迫于全国人民抗日救国的强烈要求，在一定程度上肯定、支持过抗战，但是，仍然从总体上推行妥协政策。
“一·二八事变”发生不到两天，南京政府为“免受敌舰威胁”起见，匆匆宣布迁都洛阳，决定除军政、外交两部仍留南京外，其他院、部均迁洛阳办公。军事参议院也在洛阳设立了据点，但是，身兼军事参议院院长和军事委员会第一厅主任职务的唐生智并未前往，而是派副院长张翼鹏前去坐镇。事实上，那里只有少数闲散机关派了几名不重要的职员，挂了一块招牌，摆摆样子，至于事务较繁的各部会，则均留在南京未动。到了12月，国民政府又宣布迁回南京。
在以后的几年中，蒋记南京政府一方面对日寇的入侵进行敷衍，另一方面，则全力以赴“围剿”红军。鉴于唐生智在北伐战争中与共产党有过比较好的合作，加上唐又一而再、再而三地举兵倒蒋，蒋介石对他心存戒备，一不让他参与剿共之事，二不让他直接带兵作战。其实，自1927年国共合作破裂之后，唐生智与共产党就没有什么联系了，对共产党的方针、政策也不了解。但是，国民党右派对唐生智始终持怀疑态度，甚至把他视为“赤化分子”。“九一八”之后，唐生智又主张团结抗日、共御外侮，反对中国人打中国人，对蒋介石反共、剿共的做法表示非议。因此，凡是重要的剿共行动，蒋介石一般都不让唐插手，唐生智也得以在一定程度上超然于国共两党争斗之外，而集中精力于军队建设和抗日战略研究。
1932年秋日的一天，蒋介石找军事参议院院长唐生智“参议参议”，询问他对局势的看法。唐认为日本志在鲸吞整个中国，仗是肯定会打起来的，形势十分严峻，主张举国团结、长期抗日，把西南特别是四川经营为抗日基地，得到蒋的肯定。不久，蒋介石就将四川军阀刘湘的部队调出，把四川控制在自己手中，以后则以重庆为陪都，使四川成为抗日的大本营。
1933年6月，唐生智与蒋介石、汪精卫、何应钦、李济深等资深的国民党军政人士被国民政府任命为中央陆军军官学校校务委员会委员，蒋还兼任校长。该校是由黄埔军校演变而来的，黄埔军校在北伐时期改组为中央军事政治学校，1927年11月改为现名，次年3月正式成立于南京。校务委员虽有职无权，但毕竟是一种身份的象征，而且，唐生智非常重视军事教育，并在北伐时担任过中央军事政治学校第三分校的校长，因此，对此职务倒也乐意接受。
7月底，蒋介石在庐山召集军事会议，讨论军队编制、空军建设计划问题，唐生智与张治中、朱培德等人出席会议。11月底，国民党中央政治会议指定何应钦、朱培德、唐生智、陈绍宽、贺耀组为军事长官惩戒委员会委员，并以朱培德为常务委员。1934年12月，国民政府又免去唐生智之军事参议院院长职务，让其担任训练总监部总监，主持军队训练工作。
1935年3月27日，国民党中央政治会议通过特级上将授任条例及上将任官施行条例，并经常务委员提请，特任蒋中正为特级上将，唐生智等八人为一级陆军上将，白崇禧等二十人为二级陆军上将。4月2日，国民政府正式任命阎锡山、冯玉祥、张学良、何应钦、李宗仁、朱培德、唐生智、陈济棠为一级陆军上将。除了蒋介石为特级上将之外，一级上将为国民党军队最高军衔。唐生智此时虽然无兵无将，也未掌握实权，但是，他毕竟是参加过辛亥革命、护国护法运动的元老之一，尤其是对于北伐功勋卓著，因此，仍然被授予一级上将（四星上将）军衔。
11月，在国民党第五次全国代表大会上，唐生智被推举为候补中央执行委员。紧接着，在五届一中全会上，唐又被推选为中央政治委员。唐生智开始了与南京政府的合作，但主要是抗日方面的合作。
