大会通过成立上海各界争取和平联合会等决议。会后各界群众举行了游行示威活动。当天下午6：30，上海人民和平请愿团乘坐的列车抵达南京下关车站。代表们正欲出火车站之际，遭到伪称“苏北难民”的国民党特务、暴徒的辱骂和殴打。马叙伦、雷洁琼、陈震中等代表被打伤，前往采访的《文汇报》、《大公报》记者也遭毒打。当夜12时经中共代表和民盟代表向孙科、邵力子紧急呼吁之后，南京有关当局才将受伤人员送往医院。周恩来于凌晨两点带了董必武、邓颖超、李维汉、滕代远等赶去医院探望代表。24日周恩来分别致函国民党代表和美国代表，对当局放纵暴行表示严正抗议，并提出惩办肇事凶手、追查警宪责任、取消特务机关、保证代表安全等项要求。26日，延安《解放日报》和重庆《新华日报》均发表社论，揭露了事件真相，要求法办凶手及追查幕后策划者，并号召全国人民为制止内战、争取和平而奋斗。

“下关惨案”发生的消息传到上海，全市各界人民群情激愤。刘晓立即提出迅速行动起来，以上海人团体联合会的名义发表宣言，对国民党的暴行表示严重抗议，要求惩办凶手，陶行知以全国和平联合会暨上海人民团体联合会的名义，招待在沪的各国记者。陶行知直接用英语向他们介绍了“下关惨案”的真相，并散发了上海人民团体联合会的书面抗议书。当天晚上，《大美晚报》就详细报道惨案的发生经过。第二天，《字林西报》也在头版新闻报道了“下关惨案”的详情。外国记者还将这条新闻发表到纽约、伦敦、巴黎、东京、莫斯科等世界各大都市。