闻一多被害后，梁漱溟又以民盟秘书长的名义发表书面谈话：“李闻两先生都是文人、学者，手无寸铁，除以言论号召外无其他行动。假如这样的人都要斩尽杀绝，请早收起宪政民主的话，不要再说，不要再以此欺骗国人。”他接着说：“我个人极想退出现实政治，致力文化工作。但是，像今天这样，我却无法退了，我不能躲避这颗子弹，我要连喊一百声：取消特务！我倒要看看国民党特务能不能把要求民主的人都杀光。”在宣读完这个书面谈话后，出于对国民党特务的卑鄙凶狠行径的愤恨，梁漱溟在记者招待会上愤怒表示：“特务们！你们有第三颗子弹吗？我在这里等着它！”
17日，民盟中央也就此事发表声明，向全国人民大声呼吁：“倘国家还是一个有组织的国家，倘政府还是一个负责任的政府，那么当权负责人，应首先保障我们老百姓生命身体的安全，应首先保障我们老百姓生存和说话这些最基本的自由权利。对当前的时局，我们民盟没有什么过高的理想，亦没有什么过大的奢望。老百姓只要求一个做人的起码条件，让我们老百姓活得下去，让我们老百姓有生存的希望和机会。”
国民党政府之所以敢这样做，当然不在乎民盟抗议，在闻一多被杀的第二天即7月18日，民盟北平市委孙中原在北平被暴徒绑架。这一连串的恶性政治事件不仅在国内引起强列反响，而且也使民盟负责人高度警觉，他们不仅要发表声明，以示抗议，而且要拿出证据，唤起国人和国际社会的同情。7月22日梁漱溟等民盟负责人联名致函国民党政府负责人并转蒋介石，公开要求“政府立即选派公正人员，与本盟所推派之人员同赴昆明进行调查惨案真相，早日公诸社会”。然而，国民党政府并没有答应民盟的这项要求，只同意一切调查由民盟自己单独进行，政府给予交通便利和调查便利。
在民盟内部，最初决定由罗隆基负责去昆明查办，只是后来透露消息说罗不能去，去就得死在昆明。为此，民盟成员中的许多教授大惊失色，跑到美国领事馆躲避。潘光日和费孝通从领事馆出来后，又跑到广州，再不敢过问政治；楚图南和冯素陶等也都躲了起来。在这种险恶的形势下，梁漱溟以民盟秘书长的身份与周新民同往昆明，负责李闻案的调查工作。
8月6日，梁漱溟一行在国民党中央党部秘书长张寿贤的“陪同”下，经重庆抵达昆明，开始单独调查李闻案的真相。国民党政府及昆明的当权者，不仅不给提供方便，而且设置了重重障碍。蒋介石特派顾祝同率几名大员和大批军警专程由南京飞往昆明，名义上协助民盟开展调查，实际上与云南省主席卢汉、警备司令霍揆彰一起，设法阻挠调查工作。在特务的密切监视下，加上几个月来的恐怖气氛，各方面的人都不敢和梁漱溟他们相见，更不敢公开提供证据。
处此困难环境中，梁漱溟和周新民到美国驻昆明领事馆与美领事见面，了解情况，美国领事馆给他们提供了不少有用的材料。因为美国大使馆曾为李闻案派员到昆明调查过，掌握不少有价值的线索。加上一些人秘密地给梁漱溟提供资料，使梁漱溟经过一段时间的紧张工作，基本上弄清李闻案的内幕，除搜集掌握了大量的暴徒的传单、标语、布告之类物证及部分人证外，也调查清楚凶手就是霍揆彰的部下，即特务营连长汤时亮、排长李文山。
通过李闻案件的调查，梁漱溟对国民党的不满又增加了一分，他觉得国民党不够坦率，不够真诚，不仅手段卑鄙，而且“吞吞吐吐”，缺少执政党应有的“风度及作风”。从此之后，梁漱溟虽然仍尽量保持与国共两党的“等距离外交”，实际上对国民党的厌恶逐渐增多，对中共的好感也相应增加。因此，在这个意义上说，调查李闻案的时间虽短，但在梁漱溟的政治生涯中却具有极为重要的转折意义。
由于国民党的阻挠，梁漱溟在昆明的调查工作无法进行下去，而顾祝同在昆明主持的李闻案“公审”是否能进行下去，以及有多少有用价值都值得怀疑。于是，梁漱溟只好于8月22日由昆明飞上海。
25日，梁漱溟在上海举行记者招待会，报告调查经过和结果，他在谴责国民党政府的同时，也提出民盟对此事的具体主张，即李闻案属于政治性谋杀案，交给法院无法判决，应将此案立即移交南京组织特别法庭审理。梁漱溟重申：“如果政府不采纳我们的意见，我们也用不着强求，因为这只是又一次证明政府的隐私。”
或许梁漱溟已意识到国民党方面根本不可能答应他的要求，因此他对现实政治表示极端失望。8月27日，民盟中央主要领导人在上海张君励家（范园）开会，梁漱溟在报告李闻案调查情形后，即席声明辞去民盟秘书长职务。他说：“当初我只答应千三个月，现在六个月也有了，事情无可为，所以请践前言，准我辞职。”梁漱溟说罢，张君励马上说：“假如说有一个人可以称为民盟之父的话，那么这个人就是梁先生。我看梁先生一走，民盟就散了。”张君励之所以这样说，是因为当时青年党已退出民盟，依附国民党政府，民社党也有一些人要求退出民盟。
