Etter Mukdenhendelsen i 1931 ble Lü rekruttert av den japanske spionasjeleder oberst Kenji Doihara til å tjenestegjøre i Selvstyrets ledelsesstyre, for å utarbeide den fremtidige ledelsesstruktur for den nye staten Manchukuo. I august 1932 ble han formann for bystyret i Harbin, etter Bao Guancheng.