李立三辗转回到国内后，暂时就留在东北工作。
此时的东北，是国共两党争夺的重点，也是各种利益矛盾激烈冲突碰撞之地。中共中央于1945年9月14日决定由彭真、陈云、程子华、林枫、伍修权为委员成立了东北局，彭真为书记。9月19日向各中央局发出了《关于目前任务和向南防御、向北发展的战略方针和部署的指示》，紧接着，派出了10万大军和两万干部陆续进入了东北，与国民党开展了针锋相对的斗争。
10月31日，中共中央决定成立东北人民自治军，由林彪任司令，彭真为第一政治委员。
蒋介石为了欺骗舆论，则于1946年1月在重庆与我党签订了《停战协定》。
1月1日马歇尔在与周恩来举行会谈时，提出建议：由国、共、美三方各出一人组成委员会（后称三人会议或军事三人小组），处理有关停战、恢复交通、受降事宜，取得一致协议方式，每方都有否决权，一切决议通过国共最高当局核准后才能生效。三人委员会可以在离冲突地区较近的地方设立一个机构处理有关的一切具体问题。
1月3日又提出在北平设立军事调停处执行部，执行已取得停战协议的政策，监督停战，公正地作调查。军调部下设四个中心、八个小组。
1月10日，中央决定成立中共驻北平“军事调停处执行部”，中共代表由十八集团军参谋长叶剑英担任。1月13日，军调处三方代表：国民党的国民政府军令部第二厅厅长郑介民、十八集团军参谋长叶剑英、美国驻华代办罗伯特，飞赴北平执行任务。
但是国民党反动派利用停战积极准备内战，蒋介石悍然宣布《停战协议》不包括东北几省。他利用美国的军舰飞机不断向华北、东北运兵，企图独吞东北人民和我军长期苦战获得的成果。
经过我党的坚决斗争，特别是经过我东北军对蒋军的奋勇抗击，迫使蒋介石不得不于3月27日在重庆桂园张治中公馆签订了《调处东北停战的协议》，决定于29日派四个小组去东北执行停战调处工作。因此，饶漱石乘美国飞机由北平抵达东北局所在地梅河口附近的东丰机场。东北局的彭真、林枫、李立三、伍修权等到机场迎接。饶漱石向东北局传达了叶剑英和北平军调部的意见：除了在沈阳成立第27执行小组（即东北执行小组）外，还要在抚顺、本溪、四平和辽西等地设立四个小组，东北小组的我方代表由东北局派负责干部担任。彭真等研究后，决定由李立三用李敏然的名字与伍修权参加在沈阳的第27执行小组。其他各分组的我方代表：抚顺小组是莫文骅，本溪小组是萧华，四平小组是耿飙，辽西小组是王首道。4月4日，李立三、伍修权等就从梅河口到东丰机场和饶漱石、美方代表贝鲁特少将一起乘飞机去沈阳赴任。饶漱石担任我方的小组长、李立三担任政治顾问、伍修权任参谋长，住在沈阳中苏联谊社的七层楼上。国民党在第27小组的驻地周围布满了监视中共代表活动的军警特宪。
最初，代表国民党的小组长叫赵毅、中将军衔，原来是东北军的师长，抗日战争中与我军有联系，对我们的态度比较友好。因此，他的上级认为他反共不够坚决，甚至同我们有点什么关系，很快就把他撤换了，来接替赵毅的叫蔡中濂，也是一个中将，东北人。美国代表开始是戴梯乐上校，后来换为泰勒上校，他们为着自己及国民党的利益，变着法子同我们斗。
5月中旬，李立三乘军调部的美国飞机，经北平去延安，向党中央汇报工作。李立三写了给党中央的长篇报告《东北情况》，交给了党中央。这个报告是他回国5个月对东北地区的调查和研究的总结，党中央很重视这个报告。毛泽东、朱德、刘少奇等中央领导同志都曾接见李立三，同他进行了长时间的谈话。李立三见毛泽东时，汇报了他在莫斯科15年的学习和改造以及回国后在东北的工作情况和自己的感受，对自己过去的错误又作了认真的自我批评。他衷心感激党组织对他的信任，决心在今后工作中将功补过，为党的事业贡献后半生的力量。毛泽东勉励他努力工作，全党团结一致争取革命胜利。会见后，毛泽东指示中央机关负责同志给李立三发一套干部服装，把他身上穿的外国衣服换下来。刘少奇同李立三几次谈话，并让李立三去南京见周恩来，由周恩来负责分派他的工作。
在李立三的主动要求下，李立三在延安向延安干部和党校学员作了一次长篇讲话。他一开始就说：“我就是那个搞‘立三路线’的李立三。”然后他诚恳地作了自我批评，充满激情地讲述了回国以来的感受，得到大家的一致好评。接着，他又从延安乘飞机到南京，同周恩来见面，向周恩来汇报了东北战场的情况和回国后的工作，还谈到了对过去犯错误的认识，周恩来向他讲了国民党破坏停战协议、发动内战的情况和我党进行针锋相对斗争的方针。周恩来决定李立三仍然回东北解放区。
因形势的发展和工作的需要，中央把饶漱石调回北平。李立三便接替了东北调停小组的中共首席代表，伍修权为副手。小组由沈阳迁往长春，住长春东北旅馆。国民党代表住在中国旅馆，美国人住在大和旅馆。
当时，在东北的国民党部队主要是孙立人的新一军和廖耀湘的六兵团。
