1月20日《人民日報》上刊出了張聞天的簡曆：現任中共中央委員，中央政治局委員，“於1925年參加中國共產黨。1931年以後，參加黨中央領導機關的工作。在1934年秋到1935年冬中共中央領導中國人民革命軍隊舉行著名的兩萬五千裏長征時，張聞天是這一長征的領導組織中的一員”。
2月13日，張聞天告別了遼東省的地方工作同誌，登上了進京的列車，從此開始了他十年外交的生涯。在列車穿行關外大平原的途中張聞天對同行的何方同誌說：“我們過去搞地方工作的那一套用不上了，今後要研究國際問題和外交政策，不然就沒法完成新的任務。”他又鼓勵說：“國際問題也沒什麼了不起，隻要有決心，肯學習，抓住不放，也一定能夠鑽進去。”
2月14日，張聞天抵達北京。春節後不久，中央從各地選調的幹部先後到達，中華人民共和國駐聯合國代表團正式成立。張聞天出任團長，副團長李一氓，主要幹部有冀朝鼎，孟用潛、耿飆，秘書長劉貫一以及專員劉彬、陳忠經、錢三強、王鐵崖、陳叔亮、鄭森禹等。張聞天立刻組織代表團學習和研究外交業務與國際形勢，隨時為前往聯合國做準備。張聞天親自跑書店，上圖書館，搜集相關的資料書籍。代表團所在的東城南小街趙堂子胡同2號一時間成了一個生氣勃勃的研究機構。
就在張聞天在國內積極做準備工作的同時，一場關於中國代表權的鬥爭正在聯合國安理會內激烈地展開。1月12日，台灣國民黨代表蔣廷黻被迫辭去安理會主席位置。13日，安理會表決蘇聯的提案，由於同意美國意見的國家占多數，提案遭否決，蘇聯代表宣布，隻要國民黨集團一天未從安理會開除出去，蘇聯代表團將一天不出席安理會，隨即退席。
為響應蘇聯的行動，波蘭、捷克等國代表也退出了聯合國安理會、經社理事會等一係列機構。4月22日，聯合國秘書長賴伊被迫前往歐洲和蘇聯就中國代表權問題進行“斡旋”。5月18日，賴伊在莫斯科約見了中國大使王稼祥。
1950年6月25日，朝鮮戰爭爆發；27日，美國第七艦隊開赴台灣海峽；國際局勢發生了巨大的變化。7月7日，美國操縱聯合國安理會，在蘇聯缺席的情況下通過一項決議，派遣由美國指揮的“聯合國軍”介入朝鮮內戰。8月，為了扭轉美國操縱安理會的被動局麵，蘇聯結束了缺席抵製行動，重返安理會。
客觀形勢的發展已經表明，中華人民共和國重返聯合國的計劃在短時間內已經很難實現了。但是新中國仍設法利用聯合國這個講台開展外交鬥爭。1950年8月24日，周恩來向聯合國提出抗議美國軍隊侵占台灣。在蘇聯的努力下該項提案被列入了聯大議程。9月，安理會又同意邀請中華人民共和國代表出席聯大關於該議案的討論。新中國十分重視這次來之不易的在聯合國講台發言的機會，張聞天親自主持起草了發言稿。11月28日，伍修權作為新中國特派代表站在了紐約成功湖畔聯合國安理會的議事大廳裏，他的發言用大量的事實控訴了美國對我國領土的侵略，明確指出：“台灣是中國領土不可分割的一部分，美國政府的武裝力量侵占了台灣，這就構成了美國政府對中國公開直接的武裝侵略行為。”伍修權在聯合國的發言使全世界第一次聽到了新中國的聲音，頓時引起廣泛的矚目。
張聞天在國內一麵積極組織代表團的學習和準備工作，一麵又參與了大量外交決策的研究和討論。他組織編寫了《美國侵略台灣的真相》（發表於蘇聯《真理報》），《中外知識手冊》等一係列文篇，還親自撰寫了1950年12月21日《人民日報》社論《美帝國主義在亞洲的敗北》一文。
鑒於客觀的國際環境，中國顯然很難在短期內重返聯合國，1951年2月，預備派駐聯合國的代表團宣布解散。周恩來征求張聞天的意見，中央準備設立一個國際活動指導委員會，張聞天可以去這個機構，或者去駐蘇使館接替已經旅蘇一年多的王稼祥大使。張聞天選擇了後者，因為他認為既然走上外交戰線，就應該到第一線去參加實踐。這也正合中央的意圖，當時王稼祥因為生病已經不能續任，而駐蘇大使這個崗位是十分重要的。
這樣，由於曆史的“意外”，張聞天就成了新中國未能赴任的“首位”駐聯合國代表。這一“意外”讓中國與聯合國整整絕緣了二十年，而張聞天外交生涯的起點也就從紐約變成了莫斯科。