考虑到敌后部队的转移不像大后方那样，可以很快地毫无顾虑地集中调动，所以，皖南新四军北移需要经过敌人的重重封锁，渡过长江天堑，而且要处处作战，做好弹药的补充、给养的筹措、时机的选择等准备工作。于是，12月10日，蒋介石颁布手令，决定延长皖南新四军北移时间两个月，他明确要求：“新四军各部限期开到黄河以北作战，兹再分别地区，宽限时间，凡在长江以南之新四军全部，限本年12月31日开到长江以北地区，明年1月30日前开到黄河以北地区作战……”
根据国民党的期限，皖南新四军大部分已经陆续开往江北，只留下新四军军部、直属部队以及后方人员1万余人，由于种种原因，没有很快行动，不得不延迟时间。此时，皖南新四军从国民党那里只得到2万元开拔经费，而且还在三战区没有领回来，其他什么都没有，就连空虚的口惠也没有。
蒋介石为使皖南新四军北移不发生变化，命令顾祝同通知所属各部 加以协助，这使得中共中央认为，新四军北移不会出现阻碍，但仍然提防发生变故。12月14日，中共中央致电叶挺、项英，告诉他们：“移动时间蒋限12月底移完，我们正交涉展限1个月，但你们仍须于本月内尽可能移毕……叶、项二人均以随主力去皖东为适宜，资料及后方移苏南者可由周子昆、小姚负责指挥。”中共中央还提醒叶挺、项英，尽管蒋介石已经命令第三战区协助皖南新四军转移，但“仍须注意警戒”。
几天之后，中共中央已经感觉到形势的严重，第三战区开始调集部 队包围皖南新四军。12月18日，毛泽东、朱德、王稼祥电告叶挺、项英，要求项英“暂勿离开军队”，叶挺与一部分人员北上，望迅速作出部署。当天，中共中央致电南方局、东南局，指示这两个中央局“分别向顾祝同、何应钦及参政会特别委员会提出江北苏皖鄂3省已在大举进攻新四军，皖南、苏南之新四军军部及其3个支队亦已被中央军重重包围，有准备攻击讯，请制止江北之进攻，撤退皖南、苏南之包围。”中共中央告诫说，特别是在八路军南下增援时，“须缓和顾祝同在皖南之发动”。
这时，新四军皖南部队已经决定遵照命令向江北转移，并已命令其后方人员及资材、医院立即开始移动，其正规部队也正遵照命令作移动准备。由于新四军北移所需经费和弹药尚未全部领到，为此，中共中央要求将新四军转移时间延迟至第二年2月中旬，而且保证在2月15日前全部离开皖南，不留一兵一卒。12月18日，朱德、彭德怀、叶挺、项英致电国民政府参谋次长刘为章，通过他转呈蒋介石，将上述计划报告了蒋介石。
考虑到蒋介石可能会反对叶挺渡江，所以，中共中央决定不征求蒋介石的同意，叶挺迅速渡江。12月20日，毛泽东、朱德、王稼祥就叶挺渡江问题致电刘少奇、陈毅，指示他们在江边作好接应准备。12月24日，毛泽东、朱德、王稼祥两次致电叶挺、项英，要求他们“立即开始分批移动，否则一有战斗发生，非战斗人员与资料势必被打散”。中共中央在电报中还提出：1.必须准备于12月底全部开动完毕；2.叶挺率一部分人员必须立即出发；3.一切问题须于20天内处理完毕。
然而，就在这关键时刻，项英认为日伪在铜陵、繁昌、芜湖一带封锁严密，因而对军部北移犹豫起来，并且报告了中共中央。12月26日，中共中央致电项英，对他的迟迟不行动提出批评。电报说：你们在困难面前屡次向中央请示方针，但中央早在一年前即将方针给了你们，即向北发展，向敌后发展，你们却始终借故不执行，最近决定全部北移。
至于如何北移，如何克服移动中的困难，你们自己想办法。现虽一面向国民党抗议，并要求宽展期限，发给饷弹，但你们不要对国民党存任何幻想，不要靠国民党帮助你们任何东西，你们要有决心有办法冲破最黑暗最不利的环境，达到北移之目的，如有这种决心和办法，虽然受些损失，基本骨干仍可保存，发展前途仍是光明的。如果动摇犹豫，自己无办法和决心，在敌顽夹击下，你们是很危险的。全国没有任何一个地方有你们这样迟疑犹豫无办法无决心的。在移动中如果遇国民党向你们进攻，你们要有自卫的准备和决心，这个方针也早指示你们了。我们不明了你们要我们指示何项方针，究竟你们自己有没有方针，现在又提出拖或走的问题，究竟你们主张的是什么，主张拖还是主张走。似此毫无定见，毫无方向，将来你们要吃大亏的。
（四）北移路线
江南新四军部队已经决定渡江北上，那么，随之而来的就是走哪条路线的问题。过去，新四军大江南北的交通运输是在敌占区芜湖附近繁昌、铜陵渡江经无为到达江北。1938年11月，新四军参谋长张云逸率军部特务营渡江到皖东走的就是这条路线。自从新四军军部进驻皖南开始，军部通过这条路线向江北部队输送了许多干部和物资。叶挺军长于1939年5月到江北视察，走的也是这条路线。这条路线的优点是路程较短，群众基础较好，沿途所经地区为新四军第三支队和江北无为游击纵队的活动地区。后来，广西军阀开到无为后经常袭击新四军交通运输线，新四军参谋长兼江北指挥部总指挥张云逸的夫人、孩子等20多人，连同7万军饷被扣留，从此，这条运输线完全中断。虽经几次抗议，但没有结果。新四军大江南北交通运输线在停顿几个月之后，不得已改道苏南渡江。即：从云岭出发向东经马头镇、杨柳铺、孙家埠、毕家桥、郎溪至竹箦桥，到达苏南指挥部所在地水西，再经苏南敌占区北渡长江。这条路线是皖南军部与苏南部队经常来往的一条路线。这条路路线程也较短，新四军在沿途设有许多兵站，群众基础较好。经过这条路线，几个月下来，已经有2万余人渡过长江，1940年12月初，皖南新四军后勤机关1700余人经这条路线辗转北移经苏南到达苏北。
另外，还有一条路线，这就是由云岭南下茂林、三溪经旌德、宁国、广德、郎溪到溧阳渡江再到达苏北。后来，皖南新四军北移大致就是经这条路线。但这条路线群众基础薄弱，路程也较远，还要经过国民党后方和重兵把守的地区。
皖南事变发生之前，在皖南只剩下新四军军部、直属部队、后方机关伤病员以及老弱妇孺2万多人，其中手无寸铁者过半。这些人究竟经哪条路线渡江北上？11月9日，叶挺从云岭启程赴上饶谒见三战区司令长官顾祝同，洽商有关新四军北移问题。经双方商定，新四军北移路线为经茂林、宁国、经苏南渡江北上。
傅秋涛、杨帆、郑德胜等也回忆说，新四军北移的路线是叶挺与国民党商定的结果。傅秋涛回忆说，我军决定北移后，“叶挺军长亲自奔走，向国民党第三战区司令长官顾祝同提出北移路线，并要求沿途国民党军队不得拦阻。顾祝同同意我军经泾县、茂林、宁国、宣城、郎溪至苏南敌后北渡，并允于沿途保护。”杨帆回忆说，新四军从茂林到三溪入旌德、宁国转广德、郎溪到溧阳渡江北上的路线，是叶挺军长在上饶同国民党第三战区谈判北移问题时，战区当局所指定并保证安全的路线。郑德胜回忆说，叶挺军长亲自与国民党当局谈判我军北移问题，“国民党要新四军由云岭出发，翻越丕岭，取道旌德、宁国经天目山进苏南，再过江到苏北。”转移之前，项英还派人到上饶向顾祝同要求增补武器弹药。顾祝同说他以人格担保，从云岭到宁国没有一个日本兵，到宁国后，连同以前欠的武器弹药全部补齐。