与此同时，代表团提出在不损害中国领土主权的情况下，将东北地区化为非军事区，实施国际共管，中日双方不在东北派驻军队，由国联派宪兵部队维持秩序。
当国联代表团将此计划告知中日两方代表时，日方代表吉田伊三郎当即表示反对，并以日本退出国联相威胁。
随后日本外相内田康哉给国联代表团发来电报声称日本无法接受在满洲设置国际委任统治，明确表示日本除接受国联及中国承认满洲国以外再无他法。
南京政府则同意了国联的调停方案，毕竟对于南京方面而言调停方案大体上还是维护了中国主权的独立完整。
但南京方面答应并不管用，此时东北有一半在抗日军手中，抗日军随即发表全国通电表示不接受国联提出的方案，要求日本必须撤出中国，否则抗日军将不会停止抵抗。
此时国联代表团和南京政府都陷入尴尬，决定东北未来走向的权利不在他们手中，而在抗日军和日本人手中。
法国驻华公使韦礼德发回本国的电报中称,“国联调查团的调解不会动摇东京政府和抗日军，作为一个调解机构，它在此已经无事可做了”。
6月12日国联代表团从长春出发，先抵达北京，再由北京乘火车前往天津，从天津在城船抵达日本。
张廷言、张做舟等一众抗日军高层来到长春饭店送别国联调查团，“李顿先生，感谢你和国联调查团为调停中日冲突所作出的努力”张廷言上前谢道。
“张副司令，尽管中日双方最后未能达成和解，但你知道我们已经尽了自己最大的努力”李顿辩解道。
在英国政府和李顿看来日本已经强大到，可以对抗世界上任何一个国家，国联不可能责备或者惩罚日本，这样会激起日本反抗，至于诉诸战争那更不可能，没有哪个国家会为了中国的利益向日本宣战。
“李顿爵士，我能理解你和调查团代表渴望东北和平的急切心情，但和平是靠打出来的，能战方能言和”张廷言自始至终并未将希望寄托到国联的调停上。
李，用手扶了扶礼帽拄着文明杖登上汽车，美国代表麦考益将军走上前来：“张副司令，我们美国军方很乐意与抗日军展开合作，尤其是新式武器的测试方面。”
美国此时国内盛行孤立主义，加之周围又无强敌，国内军队武器研发近乎陷入停滞，麦考益等美国军方高层显然也意识到这一问题，因此想将中日东北战场作为美国武器的试炼场。
二战前爆发的西班牙内战也曾是欧洲各列强武器的试炼场，德国、苏联等国都将各自研制的武器投入实战中。
“麦考益将军，我很期待我们抗日军与美国军方开展更多更深入的合作”张廷言也向麦考益表达抗日军想要继续与美军合作的意愿。
纵观世界也就美国和苏联是值得抗日军合作的对象，只不过目前苏联对东北局势还持观望态度，并未与抗日军开展合作。