1945年11月，他准备复员了，可他想留在中国，并渴望能到延安去看一看。为了避免退伍回国，他想方设法调赴上海的美军陆军总部工作。经昆明的中共地下 党员的介绍，和上海的地下党"接上了头"，并认识了宋庆龄。不久，通过宋庆龄的介绍，李敦白成为了联合国善后救济总署驻华办事处的救济观察员，任务是把救 济粮食送往受灾地区，包括解放区。他非常高兴，从此脱离了美国军队。1946年他把粮食运到解放区的宣化店时，知道蒋介石准备派30万军队围剿只有六万人 的解放区，他悄悄把消息告诉李先念，使他们及早做好准备。在这里，他还认识了周恩来，周恩来感谢他的帮忙。后来他去了延安，认识了所有的中央领导，帮助延 安的电台办英语广播，再由李先念、王震做介绍人入了党。
可在1949年，苏联指责美国作家斯特朗在苏联搞间谍活动，因为李敦白是属她领导的，要求中共立即逮捕李敦白。结果，这起冤案使李敦白从1949年1月到 1955年4月进了监狱。出狱时公安部向他道歉。后来毛泽东对李敦白说："你被牵连到她的案子，我们犯了一个很坏的错误，你是一个好同志。"1956年， 李敦白还找到了他的终身伴侣---王玉琳，两人于2月11日结为连理。
