1937年，日军占领北平，学校师生辗转迁往西安。7月29日，驻守卢沟桥、宛平、长辛店的29军撤退，日军占领北平，我校师生南下、北上，部分学生组成流亡同学会，向当时的政府请愿，要求救济。由于华北陆路交通被日寇封锁断绝，他们不得不先向南、再向西向北绕道而行，冒着被日军搜捕的危险，先进入天津英、法租界，然后搭乘英国客轮经大沽入渤海，由山东的龙口或青岛上岸，绕一个大湾，再奔赴西安。

9月10日，教育部发布训令，决定在长沙与西安分别组成临时大学，其中，以国立北平师范大学、国立北平大学、国立北洋工学院和北平研究院为基干，在陕西西安合组为国立西安临时大学。设立西安临时大学的目的是“收容北方学生，并建立西北高教良好基础”。国立西安临时大学不设校长，以筹备委员会代行校长职权，委员会设主席1人，由教育部部长兼任。

西安临时大学设立文理学院、法商学院、教育学院、工学院、农学院、医学院等6个学院，23个系。10月，西安临时大学各处院系主任名单公布，刘拓任文理学院院长、化学系主任。第一院设在城隍庙后街4号，第二院在西北大学所在地，第三院在北大街通济坊，第二院包括数学、物理、化学、体育及工学院。