“九一八”事变发生后，中国驻国际联盟代表施肇基奉令，于9月21日向国联理事会控告日本侵略中国领土，破坏国联盟约。要求国联采取行动，制止日本对和平的威胁和形势的恶化。“使危害和平的局势不致扩大”，并恢复到事变爆发前的状态。
国际联盟在英法等大国操纵下采取了纵容态度，国联理事会就日本武装侵入中国东北问题争论了3个月，作过多次决议，既不敢谴责日本，也不能制止日本扩大侵略。在中国代表的一再要求下，1931年12月10日，国联理事会终于通过决议，决定派遣一个国联调查团到远东实地调查“九一八”事变情况。调查团的任务只限研究中、日纠纷的背景，向国联提出报告，而无权干预两国的军事行动或建议双方直接交涉。
1932年1月21日，国联调查团正式成立。调查团由英、美、法、德、意等5个国家的代表组成。团长是英国人李顿爵士，故亦称李顿调查团。李顿在英国殖民统治印度时，曾出任孟买省长、代理印度总督等高职。美国代表为麦考益将军，曾任菲律宾总督。法国代表为亨利·克劳德将军，曾任法属西非军司令。德国代表为恩利克·希尼博士，曾任德属东非总督。意大利代表为马柯迪伯爵，曾任意驻南美各国公使。根据理事会决议，中国派前处长顾维钧以中国代表处处长资格参加，于能模作为国际联合会调查委员会中国代表处专门委员身份参加。日方“参加委员”为吉田伊三郎，曾任驻沈阳总领事。代表团秘书长为国联秘书处股长哈斯。此外还有一些翻译人员。
调查团临行前，国联行政院规定他们除调查日本在中国发动“九一八”事变而形成的满洲问题外，也调查中国的一般形势。因为日本当时宣称，由于中国的政治形势关系，中国政府已不能履行它的责任，即不能保护外国利益，特别是日本在满洲的条约权利和利益。
李顿调查团行程不是首先去遭受日军铁蹄蹂躏的中国，而是去询问各个帝国主义国家对该事变的态度。1932年2月3日，调查团由法国勒哈弗尔港出发，到伦敦、华盛顿。29日到达发动侵略战争的日本，在东京10天，拜会日本天皇裕仁、首相犬养毅，参拜靖国神社。3月14日抵达中国上海。26日在南京与蒋介石、汪精卫、宋子文等会面。然后周游芜湖、九江、汉口、重庆、宜昌、济南、天津等。4月21日才抵达沈阳。这时，日本侵略者已完全占领和控制了中国东北，制造了伪满洲国，迫使李顿调查团承认既成事实。在东北，与日本关东军司令官本庄繁、伪满洲国溥仪及其官员会晤，查看了“九一八”事变现场。日本为了使调查团难以了解真相，关东军将调查团任何时候，要看的任何地方，都粉刷一新，做得极至周详。当时，许多善良的中国人对国联调查团还是抱有幻想的，东三省的爱国将领、社会贤达，24个东北民众团体和学术团体，战斗在东北的抗日义勇军，以及上海、南京、北平、天津等地学生、市民等，纷纷走访、投书、致电调查团，要求其主持正义。由于控制调查团系列强国家，致使中国国民政府外交部及国际联合调查委员会中国代表处受到制约，无法发挥更大作用。
李顿调查团在中国东北活动了一个半月。1932年9月4日调查团完成调查报告书，各委会签字。10月2日《国联调查团报告书》在东京、南京和日内瓦同时发表。中国外交部公布调查团报告书章节，报告书共分10章，文长272页，约14.4万字，报告书虽然肯定东北是中国领土一部分，主权属于中国，对事变经过和伪满洲国也有某些公正和客观的叙述，但是总体上是模糊是非、混淆黑白，充分暴露了西方帝国主义国家对日本侵略中国东北的绥靖政策。报告书认为中国抵制日货运动是“中日冲突的重要原因”，苏联的“共产主义目前的传播”是造成“九一八”事变的最重要因素。对于“九一八”事变的解决，报告书主张既不应该维持“满洲国”的现状，也不应恢复到“九一八”事变以前的状态，而是应该中日两国都从中国东北撤出武装力量，中国东北由西方列强各国共管。
1933年2月24日，国联大会以42票赞成，日本1票反对，通过了19国委员会关于接受《李顿调查团报告书》决议，重申不承认伪满洲国。日本于3月28日以抗议该报告书为由，宣布退出国际联盟，致使国联的调查报告书实际上成了一纸空文。事实证明，国联的活动和《李顿调查团报告书》，未能制止日本帝国主义对中国东北的侵略，日本的侵华战争在迅速扩大，并准备进一步升级为全面侵华战争。国联李顿调查团的活动说明了旧中国弱国无外交的事实。
