Det to møttes på kontoret til president Carolos Papoulias søndag kveld.
Etter møtet sendte presidenten ut en melding om at det er «prinsipiell enighet» om en samlingsregjering og at Papandreou går av som statsminister.
– I morgen skal statsministeren og opposisjonslederen diskutere hvem som skal lede den nye regjeringen, står det i uttalelsen.
- Se interaktiv grafikk:
Møtet varte i en cirka en time, melder det statlige greske fjernsynet.
Statsminister Papandreou har gjort det klart at han ikke er interessert i å lede den nye regjeringen..
Saken fortsetter under bildet.
Nyvalg etter innstramninger
Ifølge en talsmann for regjeringen vil den nye regjeringen, hvis alt går etter planen, kunne bli tatt i ed og få et tillitsvotum i nasjonalforsamlingen i løpet av den kommende uken.
Den nye samlingsregjeringen skal lede Hellas frem til innstramningspakken som landet er blitt enige med EU om er gjennomført.
– De kom til enighet om å danne en ny regjering, som umiddelbart skal lede landet til valg etter å ha ratifisert avgjørelsene som ble tatt av EU-kommisjonen 26. oktober, heter det i uttalsen fra presidentens kontor søndag kveld.
Artikkelen fortsetter under bildet.
Spekuleres i navn
Etter at det ble klart at Papandreou ikke kommer til å bli statsminister i samlingsregjeringen spekuleres det nå i hvem som blir den nye statsministeren.
To av de heteste navnene er finansminister Evangelos Venizelos og Lucas Papademos, tidligere visepresident i Den europeiske sentralbank (ECB).
Finansminister Venizelos er den av de greske politikerne som har kommet best fra de siste dagers krise i landet.
Blant annet gikk Venizelos tidlig mot statsminister Papandreous forslag om folkeavstemning i om innstramningsplanen.
Et problem er at Venizelos' helse ikke skal være den beste, blant annet måtte han tirsdag oppsøke et sykehus i Athen på grunn av magesmerter.