“九一八”事變後，國民政府在國聯舞台一麵和日本進行鬥爭，一麵向各國請求支持，以便使日軍撤出占領區域。
在國聯理事會上，中國代表施肇基提出建議組織國際調查團，調查“九一八”事變的真相，隨後又多次要求派中立國監視日本撤兵。但遭到日本代表的反對，日本甚至威脅說：日本政府對視察團不負任何責任。
但日軍占領齊齊哈爾，基本實現了對東北三省的控製後，自以為控製住了局勢，突然同意國聯派調查團來我國東北，條件是調查團“也要調查中國方麵維持治安之能力以及排日和抵製日貨的情況”。
1931年12月10日，國聯理事會的14個理事國一致通過決議案6款，“決定派調查委員會到當地調查一切能危及國際關係、破壞中日和平、或一切足以影響中日兩國友誼之事件”。
決議案還規定：該調查委員會不得過問中日兩國政府之交涉；不得幹涉雙方軍隊之行動；調查團隻就雙方有爭執之處寫成調查報告，“並欲考究責任之所在”。
1932年1月21日，國聯調查團正式成立。調查團主要成員由英、美、法、德、意五國組成，團長是曾任印度總督的英國人李頓，團員四人是：曾任菲律賓副總督的美國人麥考易；曾任駐安南（今越南）軍司令官和法國殖民地防禦委員會主席的法國人克勞德；曾任德屬東非洲總督的德國人希尼；以及曾任駐南美各國公使的意大利人馬克提。中日兩國為協助調查團工作，由中國派前任外交部長顧維鈞、日本派駐土耳其大使吉田伊三郎參加。
調查團2月3日從歐洲出發，先到美國，再經太平洋繞到遠東，2月29日始到達日本東京，3月8日抵大阪，與日本政要進行商談；後於3月4日到達上海，與中國代表顧維鈞彙合，用兩個星期的時間調查了有關“一二八”事變的情況後，於3月26日抵達南京。30日，******以軍事委員會委員長身份會見調查團。
4月9日，調查團由天津進入北平與張學良會談，4月19日離開北平赴東北，21日抵沈陽，並訪問長春、吉林、哈爾濱，21日自哈爾濱南返，6月5日回到北平。從7月4日至7月20日，調查團再次去日本東京半個月，與日本政府進行洽談。
調查團在我國東北期間，雖然遇到日本的重重阻撓，但廣大遭受日本侵略者蹂躪的東北各階層人民，包括商人、銀行家、教員、醫師、警察、商販、工人等，克服種種困難，設法與調查團作私人談話，並通過各種途徑寄送給調查團的書信材料達1500餘份，揭露日本的侵略罪行，要求國聯調查團主持正義。
從7月20日後，國聯調查團在北平編製報告書，又曆時一個半月，9月4日調查團各委員在報告書上簽字，直至10月2日才在國聯所在地日內瓦和日本東京、中國南京三地同時公布了《國聯調查團報告書》（《中日紛爭委員會報告書》，通稱“李頓報告書”）。
這份報告書在前半段肯定了其“非”在於日本，但在後半段則要迫使中國作重大的讓步：
即要在東北成立“自治政府”，而中央政府保留的權限隻有“條約及外交關係，關稅、郵政、稅務之管理權，行政長官之任命權，以及履行國際協定之命令權”，其他均歸屬於“東北自治政府”。這樣的原則，等於對日本所製造的“滿洲國”現狀幾乎是要完全加以追認，且使之固定化。