九一八”事变后，顾维钧受中国政府委派，参加国际联盟李顿调查团。他不畏日本阻挠甚至生命恐吓，坚持进入中国东北实地考察并且独立进行了许多工作，向调查团提出了揭露日本侵略行径的长篇备忘录，对调查团施加影响，为中国争取利益。1936年3月，顾维钧与厉麟似、王正廷等人一同被推举为国际联盟中国分会——中国国联同志会理事。1937年1月21日，国际联盟行政院第九十六届会议开幕，中国代表顾维钧任主席。4月9日，国民政府特派顾维钧为出席国际联盟特别大会代表。7月23日，国民政府特派顾维钧、郭泰祺、钱泰为出席国际联合会