李立三担任东北三人小组我方负责人，惊动了美蒋情报部门。他们很快搞清并公布消息说李敏然就是中共重要领导人李立三，并在《新时代》杂志上发表了介绍李立三历史的文章，和他在1927年武汉群众大会上演讲的照片。因此，李立三一到沈阳，立即成为中外记者所注目的重要新闻人物，也成为国民党特务的重点监视对象，派特务在李立三的住处长春市东北旅馆安上窃听装置，严密监视李立三的行踪和出入人员，给李立三的工作开展增加了困难。

李立三严格执行党的政策，同国民党进行了针锋相对的斗争。双方就拉法、柳河、平泉等地发生冲突的责任问题和交换俘虏问题，进行了拉锯式的谈判，最终达成了用被我军俘虏的国民党长春市长赵君迈，换回了被国民党逮捕的共产党员金人。李立三还同廖耀湘、杜聿明直接谈判，迫使国民党从松花江北和江桥以北的据点撤到江南去，并停止修复松花江大桥，以保证江北解放区的安全。这些谈判活动，为我军在东北地区争取一段必要的休整时间作出了贡献。

伍修权在回忆中写道：

在军调部东北执行小组时，李立三在对敌斗争中，始终是立场坚定，正气凛然的。比如有一次他与我一起会见国民党的东北行营主任熊式辉时，会谈中双方发生了争执，李立三寸步不让，严正指责对方的无理言行，捍卫了我党的立场和人民的利益。还有一次在拜访国民党军队将领廖耀湘时，虽然李立三与廖耀湘有同乡之谊，但在廖耀湘自吹国民党也是为国为民时，李立三很不客气地马上加以反驳，并说只有中国共产党才是真正为人民服务、求民族解放的，两人争得面红耳赤。在我劝说后，这对同学才停止了争论。充分反映了李立三的某些性格特征，也显示出他忠于党和人民事业的一片赤子之心。

6月底，国民党发动了全面内战，和平调处工作已经没有希望了。随即，李立三被调回东北局（在哈尔滨），他把第27小组的工作交给了伍修权。