Nguyễn Tường Tam được cử làm Trưởng đoàn Việt Nam dự Hội nghị trù bị Đà Lạt đàm phán với Pháp, mặc dù trên thực tế Võ Nguyên Giáp là người lãnh đạo phái đoàn. Theo đại tướng Võ Nguyên Giáp, do bất đồng Tam đã không tham gia hầu hết các phiên họp còn theo David G. Marr Tam là người phát ngôn có năng lực và giúp giải quyết một số tranh cãi về chiến thuật đàm phán trong đoàn. Ông được cử đứng đầu Phái đoàn Việt Nam dự Hội nghị Fontainebleau nhưng cáo bệnh không đi mà rời bỏ Chính phủ Liên hiệp Kháng chiến, lưu vong sang Trung Quốc tháng 5 năm 1946 và ở lại Hồng Kông cho tới 1951.