“九一八”事变后，国民政府在国联舞台一面和日本进行斗争，一面向各国请求支持，以便使日军撤出占领区域。

    在国联理事会上，中国代表施肇基提出建议组织国际调查团，调查“九一八”事变的真相，随后又多次要求派中立国监视日本撤兵。但遭到日本代表的反对，日本甚至威胁说：日本政府对视察团不负任何责任。但日军占领齐齐哈尔，基本实现了对东北三省的控制后，自以为控制住了局势，突然同意国联派调查团来我国东北，条件是调查团“也要调查中国方面维持治安之能力以及排日和抵制日货的情况”.

    1931年12月10日，国联理事会的14个理事国一致通过决议案6款，“决定派调查委员会到当地调查一切能危及国际关系、破坏中日和平、或一切足以影响中日两国友谊之事件”.决议案还规定：该调查委员会不得过问中日两国政府之交涉；不得干涉双方军队之行动；调查团只就双方有争执之处写成调查报告，“并欲考究责任之所在”.

    1932年1月21日，国联调查团正式成立。调查团主要成员由英、美、法、德、意五国组成，团长是曾任印度总督的英国人李顿，团员四人是：曾任菲律宾副总督的美国人麦考易；曾任驻安南（今越南）军司令官和法国殖民地防御委员会主席的法国人克劳德；曾任德属东非洲总督的德国人希尼；以及曾任驻南美各国公使的意大利人马克提。中日两国为协助调查团工作，由中国派前任外交部长顾维钧、日本派驻土耳其大使吉田伊三郎参加。

    调查团2月3日从欧洲出发，先到美国，再经太平洋绕到远东，2月29日始到达日本东京，3月8日抵大阪，与日本政要进行商谈；后于3月4日到达上海，与中国代表顾维钧汇合，用两个星期的时间调查了有关“一二八”事变的情况后，于3月26日抵达南京。30日，蒋介石以军事委员会委员长身份会见调查团。4月9日，调查团由天津进入北平与张学良会谈，4月19日离开北平赴东北，21日抵沈阳，并访问长春、吉林、哈尔滨，21日自哈尔滨南返，6月5日回到北平。从7月4日至7月20日，调查团再次去日本东京半个月，与日本政府进行洽谈。

    调查团在我国东北期间，虽然遇到日本的重重阻挠，但广大遭受日本侵略者蹂躏的东北各阶层人民，包括商人、银行家、教员、医师、警察、商贩、工人等，克服种种困难，设法与调查团作私人谈话，并通过各种途径寄送给调查团的书信材料达1500余份，揭露日本的侵略罪行，要求国联调查团主持正义。

    从7月20日后，国联调查团在北平编制报告书，又历时一个半月，9月4日调查团各委员在报告书上签字，直至10月2日才在国联所在地日内瓦和日本东京、中国南京三地同时公布了《国联调查团报告书》（《中日纷争委员会报告书》，通称“李顿报告书”）。

    这份报告书在前半段肯定了其“非”在于日本，但在后半段则要迫使中国作重大的让步：即要在东北成立“自治政府”,而中央政府保留的权限只有“条约及外交关系，关税、邮政、税务之管理权，行政长官之任命权，以及履行国际协定之命令权”,其他均归属于“东北自治政府”.这样的原则，等于对日本所制造的“满洲国”现状几乎是要完全加以追认，且使之固定化。

    对此，蒋介石在10月9日夜的日记上记下：“李顿对于调停之主张，亦太怕日寇矣！但报告书中前八章调查之日本责任尚属公道，余对此认为有修正或保留之接受，而不拒绝。呜呼！以弱国而谈外交，又欲于外交中图自主自强之道，乃非此不可。余于是又知昔者郑子产之慎于辞命之用心苦矣！”

    而日本对于“李顿报告书”则表示完全不接受，鼓吹“要对该报告加以痛击，使至于体无完肤”.

    为了推动大国提出支持中国的方案，也为了阻止国联通过有利于日本的解决方案，国民政府采取了两项措施配合《国联调查团报告书》的审议和裁决：其一是放弃并拒绝与日本进行直接谈判，其目的是尽量推动国联对日本做出严厉制裁；其二是加强对国联和美国的外交活动，派顾维钧（驻法公使）和郭泰祺（驻英公使）与颜惠庆组成代表团参加国联大会；同时派施肇基为驻美公使，加强对美国政府的工作。代表团人员也在国联会议召开前积极与各方接触，交流看法，争取支持。同时，外交部还致电代表团，建议采取“最好令日方先行攻击报告书。我方于反驳时说明自己立场”的辩论策略，争取国际同情；并将外交部对报告书关于解决东北问题十条建议的具体意见，逐一开列，电告代表团，使其能够充分了解和向国际阐述国民政府对解决问题的态度及主张。

    国联为了讨论“李顿报告书”,于1932年11月21日召开了理事会，12月6日又召开了全体大会。中国代表颜惠庆发言，要求大会根据《报告书》宣布日本违反国联盟约、《非战公约》和《九国公约》，督促日军“撤往铁路区域”;宣布不承认伪满洲国政府不与其发生任何关系；根据盟约拟订并公布一项最后解决争端的报告。

    此后，国联专门组织了一个有中小国家参加的19国委员会，研究并提出解决方案。12月8日，爱尔兰、西班牙、瑞典和捷克斯洛伐克四国代表提出联合议案，认为“九一八”事变后日本的军事行动和军事占领不能被认为是合法的自卫措施；“满洲政权”系日军存在的产物；要求19国特别委员会邀美、苏合作，在上述调查结果的基础上解决中日争端。由于大国的反对，4国联合议案未能成为决议。

    1933年1月8日，19国委员会起草了一个有关“李顿报告书”的决议案和说明书。2月18日，又就此问题提出一个建议案和报告书，提出满洲主权属于中国，否认东北傀儡组织等。1933年2月24日，国联大会以42票赞成，日本1票反对，通过了19国委员会的报告书。在表决失败后，日本代表松冈洋佑恼羞成怒地发表了一个声明称：“关于中日纷争问题，我们愿意和国际联盟合作的努力已经到了极限。”最后说了一句日本话--“撒哟那啦”（再见），便退出会场。1933年3月27日，日本政府正式宣布退出国联。

    中国国民政府虽然赢得了世界舆论的支持和道义上的胜利，但丝毫没有得到国联具体而实际的帮助，而国联对日本的公开挑衅除了抗议和谴责外，再也无能为力了。这对“一切依靠国联”、“一切听从国联”的国民政府说来，不啻是当头一棒。