美国国内尚未作出最终决定时，在日内瓦与中国进行领事级谈判的美方代表给中方代表打电话，要求尽快举行双方会晤。但是，已经清楚美方要求会晤原因的中方代表，以时间不合适为由拒绝与美方立即见面。
11月29日，中美双方代表在日内瓦举行会谈。会谈一开始，美方代表高温便向中方提出抗议，称这些美国军事间谍人员是由朝鲜飞往日本的途中被劫持到中国的，中国政府对他们进行判决是违反朝鲜停战协定、是完全非法的。对此，中方代表针锋相对地用高于美方代表的声音宣读声明，严厉谴责美国间谍人员潜入中国边境，并称中国政府有权依法对其进行审判，这是中国主权范围内的事情，美国政府无权横加干涉。未等中方代表宣读完毕，高温又用更加响亮的声音将中方代表压住。而中方代表反过来又用比对方还要响亮的声音将美方代表压住。这种“比赛声音高低”的戏剧性场面，即便在过去的中美谈判中也很少见到，会谈最后不欢而散。
会谈难以取得明显进展，11月30日，国务卿杜勒斯只好打电话给美国驻联合国代表洛奇，希望他能“在联合国针对我们的飞行员被拘一事进行斡旋”。然而，洛奇却对此感到为难。显然，如果此事移交联合国大会，将成为一个永无休止的议题。基于这种考虑，洛奇建议，美国可以将此事移交到联合国安理会上去。杜勒斯最终接受了洛奇提出的方案。
12月2日，洛奇从华盛顿回到纽约联合国总部，立即召集英国、法国、哥伦比亚三国驻联合国代表，转告美国打算将此事移交联合国安理会的意图，并希望能获得他们的支持。当天下午，洛奇又召集“联合国军”16国（埃塞俄比亚缺席）举行紧急会议，通报艾森豪威尔和杜勒斯的总体意见，并发表以下几点看法：（l）飞行员的活动是在联合国军司令部授权下进行的，执行的是联合国集体行动相关的任务，释放这些飞行员不仅与美国有关而且也与其他成员国有关。如果这次援救活动失败，联合国从此将一事无成，再也不要采取什么集体行动了。（2）中国审判并监禁11名飞行员的行动，违犯了朝鲜停战协定和联合国已经达成的法案。（3）尽管尚未掌握有关16个士兵（包含已死3人在内）的准确资料，但是美国认为，如能证明他们被中国政府拘禁，联合国就应该采取有利于他们获释的行动。
美国借助联合国安理会解决此问题的想法，其实存在不少“漏洞”。英国方面就考虑到，苏联可能会使用手中的表决权来干扰美国意图的实现，因此建议美方还是通过中美日内瓦的领事级谈判来解决此事为妙。不仅英国如此，印度驻联合国代表团团长梅农在拜会杜勒斯时也表示，美国借助联合国的行动可能不会如愿以偿。
