元至正十八年（公元1358年）十一月，朱元璋親自率兵攻入婺州。十二月，朱元璋派主簿蔡元剛、儒士陳顯道去慶元招降方國珍。
方國珍和手下商量對策：朱元璋紀律嚴明，戰無不勝，現在又攻下了婺州，恐怕無法和他對抗；更何況，我們的對手西面有張士誠，南面有陳友定；不如暫且表示順服，以借其聲勢。屬下很認同他的看法。
至正十九年（公元1359年）正月，方國珍派遣使者向朱元璋進獻五十斤黃金、一百斤白金、百匹錦帛，表示願意一起出兵攻打張士誠。朱元璋派鎮撫孫養浩回訪方國珍。
三月，方國珍派郎中張本仁前來，獻出溫州、台州、慶
元三地，還送來自己的二兒子方關做人質。
朱元璋說：既是誠意歸附，便當真心相待，「何自懷疑而以質子為哉？」（《明太祖實錄》）。
於是朱元璋厚賜方關，然後便讓他回去了。
方國珍向朱元璋百般示好，並不代表他是真心歸附朱元璋，也許只是為了暫避鋒芒，「雖納款，然其志尚陰持兩端」（《明太祖實錄》）。
朱元璋離開婺州返回應天府後，方國珍的態度很快便有了一些變化。
同年六月，朱元璋返回應天府。九月，朱元璋派博士夏煜去慶元，授封方國珍為福建等處行中書省平章政事；令方國珍的隊伍仍駐守原地，待命徵討。「博士」一詞在古代指負責經學傳授的官員。
方國珍以年老有病為由推辭不受，只留下印誥，並不赴職；對使者的態度也頗有些傲慢。
方國珍雖然口頭上答應投降朱元璋，但是既不赴任朱元璋授予的官職，也不使用龍鳳年號。他一面對朱元璋虛與委蛇，一面依舊和元朝保持著密切的交往，接受元朝的加官進爵，為元朝海道運糧。
隨著元末農民起義的發展，元朝的日子越來越不好過，京師極度缺糧。
「及汝、潁倡亂，湖廣、江右相繼陷沒，而方國珍、張士誠竊據浙東、西之地，雖縻以好爵，資為藩屏，而貢賦不供，剝民以自奉，於是海運之舟不至京師者積年矣」（《元史·志·食貨》）。
在元朝的官制中，總領全國政務的中書省設右、左丞相各一名（元制尚右，右在左上）均為一品；平章政事四名，都是從一品；右丞一員，正二品，左丞一員，正二品；參政二員，從二品。分管各地的行中書省一般設置平章二員，右丞、左丞各一員，參政二員，官員級別與中書省相同（《元史·志·百官》）。
朱元璋在名義上歸屬龍鳳政權的期間，在機構設置等方面基本上仿照元制。
元至正十八年（公元1358年）二月，方國珍被元廷擢升為江浙行省左丞，兼海道運糧萬戶。八月，張士誠投降元朝，被封為太尉。第二年九月，元朝賜給張士誠御酒、龍衣，令他海路運糧；十月，元朝提升方國珍為江浙行省平章政事。
元朝令方國珍出船，把張士誠的糧食從海上運到大都。最初，他們倆互相猜疑，張士誠擔心方國珍私吞自己的糧食，方國珍害怕張士誠扣住船隻趁虛偷襲自己。達識帖睦邇見狀忙從中調節，二人開始為元朝海路運糧，直至張士誠再次稱王才停止，連續運了四年。元至正二十年（公元1360年）五月，運至大都十一萬石糧食，第二年和上年相同，第三年和第四年每年都是十三萬石。
元至正二十年（公元1360年）正月，夏煜回到應天府，向朱元璋如實匯報，認為「非兵威無以服之」（《明太祖實錄》）。
朱元璋於是派都事楊憲，傅仲彰前去告誡方國珍：我視你為識時務的英雄豪傑，讓你鎮守一方，你卻陽奉陰違；想窺視虛實便遣子為質，想拒絕所封官職便詐稱年老有疾，自古以來有見識的人能「轉敗為功，因禍成福」（《明太祖實錄》），何去何從，你自己看著辦！
不過，朱元璋此時沒時間對方國珍出兵，他要集中精力對戰強敵陳友諒。同年閏五月，陳友諒率領十萬水軍攻佔太平，守將花雲戰死。幾天後，陳友諒約張士誠一起攻打應天府。
擊退陳友諒進攻應天府的大軍後，同年十二月，朱元璋派博士夏煜、陳顯道警告方國珍：「福基於至誠，禍生於反覆，隗囂、公孫述故轍可鑑。大軍一出，不可虛辭解也」（《明史·列傳·方國珍》）。
方國珍聽後臉上露出一副驚慌失措的樣子，對使者好言謝罪。第二年三月，方國珍派人給朱元璋送來「金玉飾馬鞍轡」，朱元璋沒要。
方國珍為什麼接受元朝的封賞而拒絕朱元璋呢？
首先，劉福通的三路北伐軍相繼失利，朱元璋遣使與察罕帖木兒通好，元順帝派張昶招降朱元璋。
劉福通的三路北伐軍各自為戰，沒有連成一片，無法相互支援；在元軍的瘋狂反撲下，相繼失利。元至正十九年（公元1359年）八月，元將察罕帖木兒攻破汴梁。對於朱元璋而言，東西兩面張士誠、陳友諒虎視眈眈，形成夾擊之勢，一旦失去北方紅巾軍的掩護，將三面受敵，處境相當艱難。為了緩解這種困境，朱元璋派遣使者向察罕帖木兒通好。元至正二十一年（公元1361年）八月，察罕帖木兒攻佔山東，朱元璋再次派遣使者向察罕帖木兒示好。
察罕帖木兒把朱元璋兩次遣使通好之事上奏元廷，元順帝有意招降朱元璋，於是派戶部尚書張昶航海來到慶元，方國珍先後兩次派人告知朱元璋，均未得到答覆。張昶在慶元住了一年，方國珍擔心禍及自身，把張昶送到福建平章燕欠不花那兒。燕欠不花差人到建昌，請王溥代為轉告。
至正二十二年（1362年）六月，察罕帖木兒攻打益都時遇刺身亡。
應天保衛戰之後，在與陳友諒的對戰中，朱元璋相繼攻克江州、蘄州、安慶等地，陳友諒的地盤日益減少；陳友諒的部將傅友德、丁普郎，吳宏、王溥、胡廷瑞等人相繼來降。
元至正二十二年（公元1362年）十二月，朱元璋派人將張昶接到應天府，明確表示不會投降元朝。
其次，一旦拒絕元朝的封賞，方國珍很可能遭遇張士誠和元軍的夾攻。
張士誠當時已投降元朝，方國珍與其領地相交，而且有舊隙。再者，方國珍控制海運，海路當時是江南與大都的唯一運輸通道，元朝不會坐視海運的控制權落於他人之手。