1937 war er zweiter Sekretär der US-Botschaft in Nanjing unter Botschafter Nelson T. Johnson, als die Stadt im Zweiten Japanisch-Chinesischen Krieg von den Japanern angegriffen wurde. Er gehörte zu den wenigen Botschaftsangehörigen, die bei der Evakuierung der Botschaft nach Chongqing am 22. November zurückgelassen wurden, und war Augenzeuge des Angriffs auf das Kanonenboot USS Panay während des Panay-Vorfalls. Atcheson diente danach noch bis 1939 in China, bevor er nach Washington zurückgerufen wurde, um in der "Far Eastern Division" des State Department zu arbeiten. Zum Zeitpunkt des Überfalls auf Pearl Harbor diente er hier als "Assistant Chief" der Abteilung.