10月28日，日本政府发表声明，否认国联的决议，提出中日直接交涉的5条大纲：（1）否认相互的侵略政策及行动；（2）尊重中国领土保全；（3）彻底取缔妨害相互通商自由及煽动国际的憎恶之念之组织；（4）切实保护“满洲”各地臣民一切和平的业务；（5）尊重帝国在“满洲”于条约上之利益。对于日本提出的5条大纲，戴季陶认为不能接受。他说：前三条说得冠冕堂皇，没有什么问题，但是，第四、第五两条“便如毒药一般”。顾维钧从中看出一点名堂，他说：“细阅日本政府声明书末段措词，日方似已稍让步，将其基本大纲与撤兵接收事宜并为一谈，准备与吾国开议。如果日本诚意转圜，不难就其提议谋一无损双方体面而有利吾国主张途径，以免僵局。”于是，他就此向蒋介石作了说明。蒋介石“亦深以速觅两全之途径为然”。顾维钧进而提出，日本不可能遵守国联的决议，国联也无权强制实行它的决议，因此，要想解决中日之间的问题，“只有在国联的监督、帮助之下由两国谈判”。他解释说：“一般说来，谈判是解决国际争端的正常方法，不管这些争端多么严重。正因为如此，日本尽管是侵略满洲的祸首，也希望作出愿意同中国谈判的姿态。如果中国对于日本的建议给予完全否定的回答，拒绝和日本谈判，那么就正中日本之计，使日本可以遂其抗拒国联的策略。”顾维钧的主张，得到宋子文、戴季陶的赞同，从而使外交委员会里赞成谈判的意见占了上风。10月29日，外交委员会召开例会。蒋介石在会上又改变了直接交涉的想法，表示不能与日本直接交涉。他说：“日本对于此国联决议坚持不接受已甚明显，以后情势实较未决议前更为严重。”“吾人处此情状之下，单独对付既有许多顾虑，而一方在国际上已得到一致同情以后，自应信任国联，始终与之合作，而为国联本身设想，倘此事无法解决，以后世界和平一无保证，国联即可不必存在。”他建议，在日军没有撤完之前，“不与日方作任何接洽，即将来撤兵后如何开议，手续问题亦不拟先表示”。就在蒋介石坚持不撤兵不交涉的时候，11月初，日军开始大举进攻黑龙江，并且在天津制造事端，裹挟清末逊位皇帝溥仪出关。对此，南京政府一方面寄托于国联“采取强硬态度，必不致如从前之畏首畏尾”，另一方面希望马占山能够抵抗日军的进攻。黑龙江省代理主席马占山率部在嫩江桥的抵抗，使日军遭受重大损失。这使南京政府找到了一条摆脱困境的途径，即抵抗而不宣战。11月9日，南京政府外交委员会决定电请张学良转令马占山坚守防地，尽力自卫。另外，蒋介石还通电奖勉马占山的自卫“甚属正当”，“为国争光”，并且公开表示要“亲自北上去救国”。
在日军不断扩大事态的情况下，11月6日，国联理事会在法国巴黎召开会议，主要是讨论中国东北问题。会前，美、英、日进行了一系列秘密会谈，就中国东北问题取得了一致意见。结果，会议作出了令日本非常满意的协议：国联“拒绝规定日军撤退的期限”，力争“通过休战停止军事行动”。
（四）美、英、法的如意算盘
在这一过程中，对中国来说，美国扮演了不光彩的角色。还在“九一八”事变前，美国钢铁大王卡耐基曾向蒋介石建议，把东北卖给日本。不仅如此，美国还同日本达成瓜分中国东北的“谅解”，美国表示，只要日本的军事侵略行为不越过锦州以南，就可以“不与闻视满洲事变”。“九一八”事变发生后，国联致函美国政府，美国国务卿史汀生表示，美国不参与沈阳事件的调查，甚至谴责国联“力图让美国挑重担”，宣称将避免采取一切可能引起日本不满的措施。
为此，史汀生电告美国驻日内瓦公使威尔逊，明确告诉他：美国不参与国联理事会有关日中纠纷的讨论，反对成立调解委员会，赞同“由日中双方通过直接谈判达成协议”。美国副国务卿卡斯尔直言不讳地说，摆脱当前局势最好的办法，在于“由日本完全控制中国东北”。美国公开支持日本的侵略行为，完全忽视和侵犯了中国的利益。美国政府的这一行为，正如史汀生所说，日本对美国“在反对过分严厉地对待他们时所表现出来的亲切态度感到非常满意”，整个欧洲国家都赞扬美国政府的“策略性”外交。
9月22日，史汀生向日本驻美大使出渊胜次发出照会，声称：日本政府应尽力收拾残局。他把“九一八”事变的发生看做是日本国内两派势力冲突的结果，认为“大信件交给日本外务省和币原外相去自由处理是适当的”。3天后，美国照会中日两国，对“九一八”事变的发生表示“遗憾”和“忧虑”，希望“依照国际条约和平解决”。10月下旬，美国政府召开特别会议。总统胡佛就日本侵略中国东北的举动发表讲话，他说，日本在中国东北的军事行动是帮助中国“整顿秩序”，美国将不对日本采取任何军事的、经济的制裁。后来，胡佛在一份备忘录中阐述了美国政府采取这“绥靖”政策的理由，他写道：“中国业已表明它在国内无力保证实现条约规定的应有秩序。中国很大一部分领土处于俄国合作的中国共产党人势力范围之内。满洲政府掌握在不承认中国政府的军事冒险家手里，而中国不采取任何措施要它服从。在这块领土上笼罩着绝不允许的无政府状态。美国人民本身的生存，取决于扩大本国工业品向中国的出口和中国保证向美国提供原料。现在美国经济由于中国发生混战几乎瘫痪了。除此以外，在北面有布尔什维克俄国，在美国侧翼有可能出现布尔什维克中国。在这样的情况下，美国的独立将受到威胁。要么九国公约签署国同美国联合起来恢复中国的秩序，要么作为自卫行动我们自己来这样做……显然，美国不会接受这种建议，也不能强烈反对日本人的这一步骤。”
11月初，当日本关东军向黑龙江发动进攻时，美国人暗中叫好，以为日本要进攻苏联了，不用担心它会向南扩大。11月6日，国联理事会召开会议，讨论中国东北局势。史汀生打电话给美国驻英大使威斯，明确表示：不希望你或者别人出席国联会议，希望他们去找你，同你商量，而你就同他们讨论美国感兴趣的问题。当天，威斯在巴黎发表谈话，支持日本对中国东北的侵略，说日本为保护日侨生命财产起见，“对满洲的进兵是不可避免的”。
然而，事态并没有按照美国人的意愿发展。日军攻占齐齐哈尔后，慑于苏联的威力，没有向北进攻，而是转过头来向锦州发起攻击。如此一来，美国人又担心起日本会向南扩展，威胁美国在华利益。于是，美国连忙改变态度，要求南京政府向国联提出，将锦州划为中立区，由美国、英国、法国共同管辖，企图限制日本侵略势力向关内推进。由于中国的反对，美国的设想未能如愿。1932年1月2日，日本占领锦州。美国人终于发现了被赶出中国东北所带来的危险，态度也随之变得“强硬”起来。
1月7日，史汀生发表一项声明，并照会中日两国政府，声称：对于日本在“满洲”采取的行动采取“不承认主义”，不承认足以损害美国或者美国人民在华约上的权利。可是，第二天，美国又声明，它对日本的侵略行为“不拟过问”，与美国的关系“毫无干涉”。如同美国一样，英国从自身利益出发，鼓动日本进攻苏联。为此，英国不仅默认了日本对中国东北的侵占，而且在国联理事会上公开袒护日本。英国外交大臣西蒙声称，如果“满洲”恢复以前的态势，这“决不是正当的解决办法”。1931年11月3日，《泰晤士报》发表评论，对日本的侵略行为大加赞赏。评论说，日本在中国东北的建设事业，“令人钦佩”。不久，该报又说，从政治和经济的角度来看，“日本的侵略行径有很大道理”。继美国国务卿史汀生发表声明之后，1月11日，英国也发表声明，宣称：日本政府既已声明坚决执行“门户开放”政策，并欢迎各国参加和协助“满洲”的各项事业，那么，也就没有必要再向日本政府提出某种形式的照会。法国也在积极推行“绥靖”政策，希望日本进攻苏联。1931年11月21日，法国官方报纸《震旦报》发表评论说：日本是一个混乱无法治的国家维持秩序的好宪兵。当天，另一家报纸撰文说：日本是一个文明的民族，是我们大战中的忠实盟国，它在东方代表和保卫着维护社会秩序的和平反对野蛮的无政府状态的和平。
正当日本关东军向辽宁西部大举进攻的时候，1931年12月10日，国联通过一项决议，决定派遣调查团前往中国东北调查“满洲事件”，并且规定：该调查团不得过问中日两国之间的交涉，不得干涉双方军队的行动，只就双方具有争执的问题写成调查报告，“非考究责任之所在”。
由此看来，这个调查团发挥不了什么作用，只是到中国东北摸一摸日本的意图。1932年1月21日，国联终于拼凑了一个调查团。团长由英国人李顿担任，此人曾经是印度代理总督。这样，以李顿为首的调查团来到中国东北，实地调查“中日冲突”。经过几个月的所谓调查，10月2日，他们公布了一份调查报告，一方面承认“满洲”的“军事冲突”是日本挑起来的，另一方面又侮辱中国军队，说“满洲事件”的发生，“中国人之抵制日货为中日冲突之重要原因”，污蔑国内的革命运动是外部传来的“共产主义的威胁”，是促成日本采取军事行动的原因。这个报告甚至指责中国的抗日斗争会加剧远东的局势，所以，他们就提出了一个对中国东北首先“国际共管”，建立英、美、日3国宪兵部队，搞“门户开放”。
（五）蒋介石的方针
在将近一个月的时间里，国联理事会就东北局势召开3次会议，差不多所有的事情，都是在幕后进行的。顾维钧当时判断，各国不能以实力制止日本，这是极显明的事情。南京政府外交委员会也有同感，认为“国际间保障公道之权威，渐有为日本强权屈服之危险”。看来，南京政府诉诸国联已难以达到预期的目的，于是，不得不考虑同日本进行直接交涉。蒋介石提出：我们对于外交，应采取事实上与形式上的两种态度。在事实上越采取强硬的态度，在形式上就越采取缓和的态度，以免对方借口利用，以免对方用中国起衅之口实，使中国在国际上陷于不利的地位。根据这一方针，11月23日，南京政府任命顾维钧代理外交部长。对此，顾维钧回忆说：“委员长是个现实的‘政治家’，他觉得必须对日谈判。另一方面，作为一个‘精明的政治家’，他不愿意公开明言直接谈判的政策。我猜想那就是我被任命为外交部长的缘故，要我首当其冲。”
顾维钧一上任，就着手与重光葵商谈了直接交涉的问题。11月24日，针对关东军占领齐齐哈尔后移师南下准备进攻锦州的态势，顾维钧提出了以外交努力保卫锦州，以阻止日本使东北“独立”的方案，要求日军停止前进，并开始谈判，使锦州中立化。具体步骤是：如果日本坚持要求中国撤退，中国军队可自锦州退至山海关，但日本须向英、法、美各国声明，担保不向锦州至山海关一段区域进兵并不干涉该区域内中国之行政机关及警察，此项担保须经各该国认为满意。这个方案得到南京政府的批准并提交国联理事会。11月26日，国联决定先派遣观察员前往调研。日本反对派遣观察员，赞同锦州中立化的方案。日本外相币原认为，中立化方案是日军“无血占领锦州的良机”。日本的用意在于撇开国联、美国的干预，诱使中国撤军。于是，中日双方开始谈判。谈判的途径，中央与地方同时。在中央，由顾维钧与重光葵进行谈判。在北平，由赞同锦州中立化的张学良同日本驻北平的参事官矢野真进行谈判。
可是，锦州中立化的方案，以及同日本直接交涉的行为，激起了全中国人民的强烈反对，形成了大规模的示威浪潮。起初，顾维钧还尽力向学生代表作出解释，后来又拒绝接见学生。对此，他后来回忆说：“我不但受到学生团体和代表们的质问，而且受到潮水般的来自全国的电报质问。”蒋介石在接见学生代表时矢口否认有锦州中立方案的存在，斥之为“流言蜚语”，声称南京政府对日本的方针不会改变。12月8日，南京政府通告全国：政府决未有锦州中立直接交涉天津共管等之主张。