蒋介石发现日本对于国联作出的限期撤兵的决议置若罔闻，而国联对此又是手足无措的时候，便打算与日本政府直接交涉，以改变当时的不利局面，寻求解决事变的新途径。为此，他重新任命资深的外交专家顾维钧为外交部长。11月30日，蒋介石在顾维钧宣誓就职大会上说：“攘外必先安内，统一方能御辱，未有国不统一而能取胜于外者，故今日之对外，无论用军事方式解决，或用外交方式解决，皆非先求国内统一，不能成功。”由于各方面的反对，蒋介石与日本直接交涉的打算落空了。
此时，国民党内的反蒋派系则利用国内抗日舆论，不断向蒋介石施加压力，甚至在他们的鼓动下，国民党的全国代表大会竟然通过了“请蒋北上，收复失地”的紧急动议案，从而在全国各地掀起了送蒋北上抗日的大规模运动。这次蒋介石进退维谷，而此时南京和广州方面的谈判也在加速进行，广州方面的汪精卫、孙科、陈济堂、李宗仁等人明确指出要蒋介石下野。
在内外交困的局面下，蒋介石被迫采取以退为进的策略，于1931年12月15日通电全国，宣布辞去国民政府主席、行政院院长、陆海空军总司令等职务，离开南京，返回浙江奉化故里，这是蒋介石政治生涯里的第二次下野。
3．面对日益高涨的抗日热情
九一八事变是中国近代史上罕见的事件，举国震惊，数十万平方公里的领土沦丧，三千万同胞沦为亡国奴，这对于一个有着五千年文明史的伟大民族来说，无疑是奇耻大辱。
九一八事变之后，中国共产党发出了以武装民众的民族革命战争反对日本侵略者的伟大号召，广泛深入发动苏区、白区和东北沦陷区的群众抗日运动。除此之外，中国共产党还对抗日义勇军采取了热情支持的立场和态度。中国共产党的抗日主张，有力地推动了全国抗日运动和东北抗日义勇军的蓬勃发展。
当时世界各国，尤其英美等与中国密切相关的国家对日本在中国东北的军事侵略行动表现出了极大的关注。日本帝国主义在中国东北发动的军事侵略活动在第二天就传遍了全世界。在日内瓦召开的国际联盟第12次大会于9月19日下午召开了第65次理事会。这次会议首先听取当事双方即中日两国关于九一八事变经过的陈述，出席国际联盟理事会的中国代理施肇基代表南京国民政府报告了日本发动九一八事变的经过，并指明中国方面未做任何抵抗，并请国际联盟主持公道。
而日本代表芳泽谦洁则诬告中国军队是九一八事变的真正责任者，认为这件事无须国际联盟干涉，断然采取了排除第三者斡旋的强硬态度。国际联盟理事会不仅没有对侵略方做出任何谴责，反而做出了荒唐的要求中日双方应停止一切冲突，努力不扩大事件，立即撤退双方军队的协议。
国联秘书长埃里克·德拉蒙德在同代表谈话时甚至赞许了日本关东军在九一八事变中的勇敢精神，反而对中国政府提出警告说，中国政府能否抑制抗日运动和保持安定将决定国联行政院决定的有效性。
到了10月中旬，国联行政院再次开会讨论日本入侵中国东北的问题。国际联盟中有几个成员国曾试图劝说美国参加讨论，但是当时的美国政府并不打算阻挠日本对华侵略，所以美国驻日内瓦的领事遵循美国国务卿史汀生的命令，作为观察员参加了国联行政院会议。这次会议只不过通过了一个建议，希望日本于1931年11月16日以前从所占土地上撤走所有部队，这一建议没有起到任何作用。11月6日，国联行政院决定在法国巴黎开会研究中国东北问题，由于会前英、美、日等国已进行了一系列的秘密会议，所以这次会议除了作出了类似“国联应拒绝规定日军撤退的期限”等令日本满意的协定之外，没有任何积极意义。
在英美等国的纵容之下，日本加速了在东北的侵略活动。国际联盟对于日本政府的所作所为无可奈何，同时为了掩人耳目，阻塞舆论，国际联盟不得不于1932年1月21日拼凑了一个以英国人李顿为首的调查团，到中国东北实地“调查”所谓中日冲突的问题。此前国际联盟对该调查团的权限做了明确的规定，即：不得过问中日两国政府间的交涉，不得干涉双方的军事行动，调查团只就双方有争执之处写成报告，而无须考究责任的归咎。
以李顿为首的调查团经过所谓的实地考查之后，于10月2日公布了调查团的报告书。报告书一方面承认九一八事变是由日本首先挑起的；另一方面它又称这次事变的起因是由于中国人抵制日货所引起的，甚至公然诬蔑中国共产党领导的革命运动是共产主义的威胁，也是促使日本在中国东北采取军事行动的原因。
九一八事变之后，苏联在外交、道义等方面同情和支持中国，对日本的侵略行径进行了谴责。《真理报》、《消息报》等各大报纸先后发表文章斥责日本帝国主义的侵略行径。9月24日，苏联外交人民委员会发表对事件的声明：苏联在道义上、精神上、感情上完全同情中国，并愿作一切必要的帮助。苏联各界民众也纷纷举行集会和游行示威活动，抗议日本帝国