南京城裏找不到陳公博了，冷欣隻得去日本大使館詢問，日本大使起初誰都說不知道，後來見冷欣不查清楚不罷休，隻好說出陳已去了日本。
何應欽得到報告後，遂於9月9日和9月20日分別向日本駐華派遣軍司令部提交了兩份備忘錄。前一份要求日方說明陳公博一行的下落，後一份要求日方隨時做好引渡陳公博回國受審的準備。岡村寧次一見遮掩不過去，隻得向日本政府作了報告。
戰敗的日本政府麵對中國方麵的壓力，被迫放棄“保護”陳公博。
9月18日那天，日本外務省突然派大野去見陳公博，說何應欽已有備忘錄給岡村寧次，指斥陳公博逃向日本，要日本政府指明陳公博的真實下落。
陳公博一聽這話，大感意外，對大野說：“我上飛機前曾經給何應欽留下信，他應該知道我的想法啊！”大野說：“何應欽似乎不知道您要來我國，他在備忘錄裏要求提供您的下落啊！”
陳公博皺起眉頭，心想，難道何應欽有意為難，收到信反裝作不知？或是他根本就沒收到信？於是陳公博對大野道：“請閣下幫助我查詢一下，我當時留給何應欽的信是小笠原清中佐轉交的。”
大野回去後，即向駐中國的日軍司令部發去電報，請求幫助查找陳公博留給何應欽的那封信。今井武夫接到電報後，立即去問小笠原清，小笠這才想起鎖進保險櫃裏的那封信，急忙尋出，將信送交給何應欽。
這封遲交的信給陳公博挽回了一點“麵子”。何應欽看完信後，即派部下紐先銘前去見岡村寧次，讓岡村寧次轉告陳公博：主動歸國自首。
岡村寧次不願攬這個麻煩，將中國政府方麵的話全部轉告給日本外務省了。
9月25日，日本外相召見管理局二部部長大野，對他說：“你還得去金閣寺，要陳公博他們做好回國的準備。你要向陳公博說明我們已盡了最大的努力，但是沒有辦法再留他們在日本了。”
大野去了金閣寺，陳公博正盼著見到他。見麵後兩人顯得十分熱情，可是，客套幾句後，雙方都沉默不語了。
陳公博憑其感覺，很快猜到大野再度造訪想說何事了。於是他說道：“大野先生，您有什麼話盡管說吧，我是不會介意的！”
大野這才根據外相的指示，吞吞吐吐地把來意說明。
陳公博聽罷稍作思考說：“不就是想讓我回去嗎？我沒什麼，我絕無留連之意，通知一到，我便立即動手回國，絕對不會讓貴方有所為難。”
10月1日，陳公博等人在日本外務省官員的陪伴下，由京都乘火車前往米子。因途中遇風雨，在福岡又住了一夜，直到10月3日才正式登上飛機。
何應欽派往日本的是一架運輸機。除駕駛人員外，還有憲兵連長1人，士兵8人。他們在米子機場逐個驗明陳公博等人，檢查後送進飛機。有趣的是，押送名單裏沒有陳公博妻子李麗莊的名字，而李麗莊也到了機場，憲兵不讓她上飛機，李麗莊還偏要上，又哭又鬧。最後還是陳公博好言相勸，李麗莊才暫時留在日本了。
飛機抵達南京時，因事先封鎖消息，南京市民均不知道陳公博等人被押回。機場上一片寂靜，隻有憲兵在等候。陳公博等人下了飛機後，分別被押上停候在機場上的吉普車內，由武裝軍警開路，直駛何應欽的陸軍總司令部。
本來，何應欽是準備將陳公博一行安頓在司令部二樓的辦公室內暫住的，並且準備好了床鋪，但後來他又改了主意，將陳公博一行送往城南的憲兵司令部裏拘禁。
陳公博一行在憲兵司令部裏關了約一個多月，直到12月份，才被送進寧海路25號，和陳璧君、褚民誼等大漢奸們彙集在一起了。