3月14日，世人期盼数月的国际联盟（简称“国联”，为联合国的前身）调查团一行五人在上海登陆。该调查团由英国的李顿、美国的麦考益、法国的克劳德、德国的希尼、意大利的马柯迪为成员，中国的顾维钧、日本的吉田为顾问。因为李顿是团长，这个调查团俗称“李顿调查团”。

调查团到达上海，住进了“远东第一楼”上海华懋饭店（今和平饭店）。12天内，李顿受到中方的隆重接待，会见了宋子文、吴铁城等，到“一?二八”战争废墟进行实地调查。21日，他从闸北、江湾地区考察归来，在给妻子的信中，他记叙了对日方安排的暨南大学的观感：“它想给我们留下日本人尊敬文化机构的印象，因为这些建筑物并无多大损伤。如果这样，那么其目的没有达到，因为这个地区有另外五所大学彻底被摧毁了。”

24日，他再次给夫人去信，感叹：

日本人是非常坚定的现实主义。尽管他们像中国人一样撒谎，并且他们的宣传也是完全错误的，但他们的头脑中没有不切合实际的幻想。他们知道他们反对什么。……相反的是中国人不切实际。他们仅仅在幻觉中生活，迄今为止，他们没为我们提供一条切实可行的建议。他们非常可怜，像孩子一样，总是故作姿态，憎恨强权和控制，但是离开它又不能做任何事。现在他们非常伤心，而且非常生气，因为他们被羞辱了。几乎所有国家都曾经伤害了他们，他们并没有真正的朋友。当他们温顺的时候，他们受到关照和庇护；当他们桀骜不驯的时候，他们受到惩罚。他们将两者都吞咽下去了。

四天后，他在南京分别拜访了汪精卫、蒋介石等中国政要。在《日记》中，他写道：

（汪精卫）是个非常风趣的人，看上去大约35岁。但有人告诉我，实际上他将近50岁了。他穿着得体，身着黑蓝色的丝绸衣服，有着诗人般的头脑和运动员般的体格，看上去非常温和，具有迷人的魅力。但是在早期的革命中，他曾试图用炸弹暗杀过摄政王，为此被囚禁了三年。很明显，他是个理想主义者，并且是个精力充沛、做事果断的人。他有一套漂亮的房子，配有意大利家具和意大利式花园。

（蒋介石将军）住在城外的夏日别墅里。……将军是个非常奇特的人。尽管是中国军队的总司令，但他的穿着像个囚犯。剃着光头，穿着紧身的咔叽布料的短上衣，衣服上没有任何军衔的标志，甚至连一个炫耀的纽扣都没有，脚上穿了一双黑色的浅口鞋子。总司令生活简朴，非常信奉禁欲主义，但他可能是当今中国最伟大的军事领导者。他还相当年轻，而且经常作为中国最可能的独裁者被谈及。

4月21日，“李顿调查团”到达沈阳，在沈阳、长春、吉林、哈尔滨等城市调查了45天。在给夫人的信中，李顿坦言：“我们在这里的第一个星期是一个噩梦。日本人非常多疑。我们被迫接受‘保护’，我们实际上是被看作了囚犯。”日本为了制造假象，还给沈阳市民每人发放一元钱，让他们夹道欢迎调查团。

9月4日，“李顿调查团”在北平签署《报告书》之后，他们乘坐张学良提供的专机，飞往上海。途中，坐在云端之上，即将卸任的李顿心事重重，他不知道中国人对其《报告书》会有怎样的评价，更不知道到上海，等待他的会是什么。俯瞰千山万水，他扪心自问：

我正俯瞰的这个国家，我们真正了解了多少？或者说，这个国家的人民对国联盟约或九国公约又了解了多少？那天我们看到的，仅仅是这个西至克什米尔、北达蒙古沙漠的国家的一小部分。印度看上去是个拥有3亿人口的大国，而中国却是个拥有4亿多人口的庞大国家。哪里是开始？哪里是结束？