陳嘉庚在重慶考察一個多月，耳聞目睹，深感失望，更加強了他必須到延安去看個究竟的決心。隨後他路經成都，蔣介石設宴款待，飯後與陳交談。當問及陳到成都後欲往何處，陳答：“蘭州、西安，延安如有車可通也要去。”蔣一聽陳說要去延安，便情不自禁地破口大罵。陳嘉庚感到事態確實嚴重，但仍耐心解釋說，餘代表華僑回國考察，凡交通無阻地區，都要前往考察，以便回南洋後向華僑報告真實情況。蔣介石見勸阻無效，隻好勉強說：“要去也可以，但不要受人欺騙。”
蔣介石耍盡兩麵手法，當麵說要去也可以，背後卻設置障礙。陳嘉庚一路上好不容易衝破重重阻撓，終於到達延安，受到延安各界五千多人的熱情歡迎。在歡迎會上，陳嘉庚首先代表南洋千萬華僑向大家致意，並說，“我早就希望訪問延安，今天實現這願望我感到很高興”。他還說，“南洋廣大僑胞出錢出力，全力支援祖國抗戰，……廣大華僑迫切希望國共兩黨堅持合作，堅持抗戰，實現這兩條是海內外同胞的共同願望。”
陳嘉庚在延安期間，邊慰勞考察，邊與各界人士交談，還多次與八路軍總司令朱德促膝談心。當談及國共關係時，朱總司令列舉幾項對方違約的事實，如嚴重歧視八路軍，擅自停發抗日軍政費用及武器彈藥等，講得有據有理，給陳嘉庚留下深刻印象。
與中共領導人毛澤東會晤，是陳嘉庚此行重要目的之一。兩人從未見麵，一次幸會，十分難得，互相間開誠布公，有啥說啥，其中心議題仍是團結抗戰大事。
陳嘉庚懇切地說：“一是希望堅持抗戰，把日寇趕出中國去；二是希望國共合作，兄弟間一切摩擦都等打敗了日寇再解決。”
毛澤東說，“陳先生說出了我們的心裏話，共產黨是主張國共合作團結抗戰的。我們現在的立場，從我們對蔣委員長的態度上就可以看出來。過去十多年，我們被他打得遍體鱗傷，還懸賞要我的首級。但我還是想請陳先生見到他的時候轉告他，我對他並無惡意，隻要他堅持抗日，我便擁護他的領導。”
交談中，毛澤東還對陳嘉庚的愛國主義精神表示讚賞。他說，“我們大批中國人在海外，他們都是我們的同胞，要好好宣傳愛國主義精神，大家團結起來，聯合起來救國。”
陳嘉庚通過對重慶和延安兩地的深入考察對比，終於弄清了涉及抗戰前途與祖國命運的兩大關鍵問題：一是中國的希望究竟在哪裏，二是國共兩黨摩擦真相究竟何在。他認為，重慶虛浮乏實黑暗腐敗，國難當頭仍燈紅酒綠紙醉金迷，行政機構不負責任，抗戰氣氛淡薄，營私舞弊嚴重……總之，“絕無一項令人稍感滿意”。到了延安，始知那裏別有天地，人民安居樂業，上下打成一片，軍民同仇敵愾，處處團結抗戰，令人“喜慰莫可言喻，如撥雲霧見青天”。此外，陳嘉庚一路上，特別是從西安到延安來往途中，“親見兩黨不洽者五次……如在西安阻止慰勞團赴朱德之宴，唆使洛川少數人投遞反共信函，宜君縣（蔣管區）發生搶劫卻嫁禍共產黨，陳立夫到西安寓所專講……兩黨摩擦，其是非曲直，已有客觀依據，事實勝於雄辯。”
陳嘉庚從西北歸來後，冒著被國民黨當局視為眼中釘的風險，仍風塵仆仆到南方各省區慰勞視察，繼續為抗戰呼號，為民眾請命。並於同年12月底回到新加坡，受到當地華僑的盛大迎接。
陳嘉庚以南僑總會主席身份千裏迢迢組團回國，曆時十個多月，行程數萬公裏，走遍大江南北，曆盡千辛萬苦，慰問前方抗日將士和後方受難同胞，呼籲國共團結抗戰，不要分裂。同時又將回國見聞如實向華僑報告，鼓勵他們繼續發揚愛國主義精神，出錢出力，多寄彙款支援祖國抗戰。
陳嘉庚此行收獲甚豐，既明察了重慶和延安真相，又認清了蔣介石與毛澤東兩人不同的為人。他胸中煩悶一掃而光，心情格外舒暢。他確信抗戰有了指望，中國有了希望。