后，委托李杜寻找中国共产党的代表。李杜通过中共上海地下党，介绍刘鼎赴张学良处工作。1936年6月，李杜决定返回中国东北组织部队抗日。李杜率赵毅师长以及秘书、副官（其中有中共地下党员），准备以出洋考察为名，经苏联赴东北。李杜此行还受中共上海地下党通过董健吾所托，将毛泽东之子毛岸英、毛岸青兄弟带到巴黎，随后这两兄弟被送到苏联学习。李杜一行到达巴黎后，因日本当局向苏联提出抗议，故未能获得入苏联的签证，只好在1936年末返回上海。此时，东北抗日联军已组建，经周恩来推荐，他就任东北抗日联军总司令。后来李杜曾计划