瑞士的日内瓦，是国际联盟（简称国联）的所在地。莱芒湖畔的深秋，澄澈的湖光，映着四周葱翠的山色，景色清新优美。在庄严高大的国联的白色建筑前，不断有行人车辆通过。
第一次世界大战后，根据巴黎和会通过的《国际盟约》，于1920年1月16日成立国联。国联总部设在日内瓦。先后加入的国家有63个。美国作为建立国联的倡议国，却因为同英、法争夺领导权失败而未参加。所以初期的国联的常任理事国实际只有英、法、意、日四国；1926年德国加入国联后，成为第五个常任理事国。日本与德国在1933年退出，意大利于1937年退出。苏联在1934年加入，1939年因苏军进入波兰而被开除。
1931年9月21日，中国政府代表施肇基正式向国联提出起诉，控告日本在东北的野蛮侵略行为，指出中国对日本的暴行采取了克制和忍耐的态度，希望国际社会给予公正的裁决。日本外交大臣币原喜重郎后来回忆：“中方立即就该事件向国联提出申诉，开始对日本的攻击。日本代表对事情一无所知，什么也不能回应。空着两手，等着外务省的来电。”
9月29日晨8时，张学良乘他的福特私人飞机离开北平。下午1点1刻到达南京，先到北极阁宋子文宅休息，晚上晋见蒋介石，讨论东北空前恶化的形势。两位最有权势的中国将军已经是焦头烂额，他们拿不出任何阻止东北局势继续恶化的办法，国内对他们的批评日益严厉。他们把宝押在国联的身上。尽管当时东北有着中国装备最好的军队和兵工厂，但出于对国联的迷信，他们把东北的命运全都押在了国联的明智、公正和权威上。而国联自诩的官员也一次次信誓旦旦地说，它会让东北完璧归赵。
第一次世界大战以后的数十年里，国际社会一度迷漫着对国际公约和国联的玫瑰色的梦想，在列强夹缝中谋生存的中国更是心驰神往。国联的仲裁、“非战公约”的道义、“九国公约”的声威，似乎构成正义与和平的保障。许多人对这个最大的国际组织怀有莫大的希望，就好像国联除了不会生孩子，其他应该无所不能。
9月30日，国联理事会达成决议案，限定两周内日本军队无条件撤退，恢复9月18日以前的状态。日本政府表示接受，并信誓旦旦地表态说：日本没有对满洲的领土野心；在满洲日军的出动仅仅是为了保护国民的生命财产安全；日军将立即开始撤退回铁道附属地内。
日本官方还装扮得很无辜，声称自己的军事行动是受到中国的威胁而不得已采取的自卫。币原外相也亲自赶到了国联，为日本关东军的侵略行为进行辩护。日方散发了大量宣传资料，并翻译成各国文字，列举中、日悬案300多条，中国违约侵权案54件，混淆世界视听。这个国际强盗在犯事之后还振振有词地蒙骗国际社会，企图影响那些同样受到中国要求收回利权压力而心怀不满的欧美舆论。
在东北问题上，日内瓦的大国代表从头到尾拒绝说这是场战争，而这正是日本人从一开始就想做的。那些大国代表极其小心谨慎和胆小怕事的举止，令中国驻日内瓦的全权代表颜惠庆等非常震惊。
苏联因为1929年的中东路事件与东北军交战过，与中国的关系极为低迷，事变时保持了沉默。这时的欧洲人还在恐惧中国民族主义对他们已经取得的在华特权有威胁，英国人并不积极，驻北平的英国公使就曾把东三省比做一只梨，长在伸出墙外的梨树枝上。他说：“那么，邻居摘下这个梨来品尝，完全是意料之中的事。”当战争扩大到上海的时候，英国政府才积极起来。在长江流域有着大量利益的英国必须防止上海完全落到日本人手中。
美国是太平洋地区的大国，也是九国公约中最有力量的。在日本占领锦州后，美国国务卿史汀生在寻求英国合作不成的情况下，单独发表了“不承认主义”的声明，对日本侵略造成的局面不予承认。但除此之外，美国并没有带头采取任何帮助中国或制裁日本的实际行动。那时的美国国民并不真正关心遥远地方发生的事情，他们也不相信这个事件最终会危及到自身的安全。
1931年12月10日，国联行政院做出了一个决定，派一个调查团到远东实地考察，以调查中、日冲突的真相。1932年1月中旬，国联调查团组成。这个调查团有5名成员，英国爵士李顿被推为主席。此外，中国前外交部长顾维钧与日本驻土耳其大使吉田负责协助调查团的调查活动。这年2月底，国联调查团先到日本，然后到达东北，与溥仪等见面。
日本对中国代表顾维钧的工作横加干扰。日方先不允许他去东北，此举不成功后又对他的通信、行动严格限制，甚至不提供交通工具。日方还禁止东北民众与国联调查团会面，各阶层的东北人士必须冒着生命危险去见调查团成员，有些在伪满州国中任职的官员向调查团成员剖明心迹，表明他们是身在伪国，心向中国，对日本人十分痛恨。国联调查团还收到上千封信件，内容揭露了日本军队在东北的阴谋与暴行。调查团团长李顿在中、日冲突上态度含混。调查团在4月间与中国东北居民代表团会谈时，中方代表吴景濂表示支持美国的“不承认主义”，代表团中的美国成员显得很兴奋，甚至从椅子上站起来，坐到桌子上，再次声明美国坚持不承认主义，但李顿却显得极不耐烦，打断了他们的谈话。拖至1932年10月，调查团起草的国联调查团报告书才正式公布，洋洋10万言，报告书摆出不偏不倚的姿态，在承认中国对东北拥有主权的同时，又称日本在东北应有特殊地位，并指称“九一八”事变与中国抵制日货有关。最后还提出了“满洲自治”、对中国东北实行国际共管等主张。中国舆论界对李顿的报告书提出严厉指责，有的指责它是“代表世界谬论的报告”，冯玉祥等国民政府内的高官也指责国联的无能，但国民政府还是接受了它。日本政府则不满李顿的报告书。
当时在国联内部，小国代表与大国代表态度各异。英、法等国态度暧昧，不愿开罪日本。多数小国则指出，日本的侵略行为违背了国际法，中、日争端中不仅涉及两国利益，而且关系到世界和平和国联的前途。如果国联对成员国日本用军事手段侵占另一个成员国中国的大片领土的行为不予制裁，它本身就不配存在了。
1933年1月，国联终于通过《国联特别大会关于中日争论报告书》，它的内容与李顿报告书基本相同，但明确指出日本发动“九一八”事变与制造满洲国的罪行事实，要求日军撤回，恢复到事变前的状态。但国联要求日本撤兵的决议对日本根本没有任何约束力，在中、日冲突中，国联显示出根本的缺陷，它没有实际能力来维持国际和平。等国民政府明白这一点，误国已久。