中国代表团秘书长王炳南6月5日开始与美国代表、副国务卿约翰逊就两国侨民问题进行初步商谈。美方向中方提交了一份美国在华侨民和被中国拘禁的一些美国军事人员名单，要求中国给他们以回国的机会。为了表示中国的诚意，周恩来指示王炳南在6月15日举行的中美第三次会谈中，大度地作出让步，同时也要求美国停止扣留钱学森等中国留美人员。
然而，中方的正当要求被美方无理拒绝。7月21日，日内瓦会议闭幕。为不使沟通渠道中断，周恩来指示王炳南与美方商定自7月22日起，在日内瓦进行领事级会谈。为了进一步表示中国对中美会谈的诚意，中国释放了4个被扣押的美国飞行员。
1955年7月25日，我外交部成立了一个中美会谈指导小组，由周恩来直接领导。8月1日，中美会谈由领事级升格为大使级。
钱学森给学生上课
中国作出的高姿态，最终是为了争取钱学森等留美科学家尽快回国。可是在这个关键问题上，美国人耍赖了。尽管中美双方接触了10多次，美国代表约翰逊还是以中国拿不出钱学森要回国的真实理由，一点不松口。
正当周恩来总理为此非常着急的时候，时任全国人大常委会副委员长的陈叔通收到了一封从大洋彼岸辗转寄来的信。他拆开一看，署名"钱学森"。他禁不住心头一震，他迅速地读完了这封信。信中的内容，原来是请求祖国政府帮助他回国。
这封信是钱学森当时摆脱特务监视，在一封写在小香烟纸上寄给在比利时亲戚的家书中，夹带给陈叔通副委员长的。对于这样一封非同寻常的海外来信，陈叔通深知它的分量，当天就送到周总理那里。"这真是太好了，据此完全可以驳倒美国政府的谎言！"周恩来总理当即作出了周密部署，叫外交部火速把信转交给正在日内瓦举行中美大使级会谈的王炳南，并对王炳南指示道："这封信很有价值。这是一个铁证，美国当局至今仍在阻挠中国平民归国。你要在谈判中，用这封信揭穿他们的谎言。"
1955年10月，钱学森与夫人、儿女回国途中在“克利夫兰号”轮船上
8月1日中美大使级会谈一开始，王炳南率先对约翰逊说："大使先生，在我们开始讨论之前，我奉命通知你下述消息：中国政府在7月31日按照中国的法律程序，决定提前释放阿诺维等11名美国飞行员，他们已于7月31日离开北京，估计8月4日即可到达香港。我希望，中国政府所采取的这个措施，能对我们的会谈起到积极的影响。"可谈到钱学森回国问题时，约翰逊还是老调重弹："没有证据表明钱学森要归国，美国政府不能强迫命令！"于是，王炳南便亮出了钱学森给陈叔通的信件，理直气壮地予以驳斥："既然美国政府早在1955年4月间就发表公告，允许留美学者来去自由，为什么中国科学家钱学森博士在6月间写信给中国政府请求帮助呢？显然，中国学者要求回国依然受到阻挠。"在事实面前约翰逊哑口无言。美国政府不得不批准钱学森回国的要求。1955年8月4日，钱学森收到了美国移民局允许他回国的通知。
1955年9月17日，钱学森梦寐以求的回国愿望得以实现了！这一天钱学森携带妻子蒋英和一双幼小的儿女，终于登上了"克利夫兰总统号"轮船，踏上返回祖国的旅途。
