這件事情使我感到非常氣憤。回到使館後，我立即向托爾斯基科夫大使報告此事。他也為我的遭遇感到懊惱。但他認為我沒有足夠的人證和物證來說明這是有人設計的圈套，更何況那時候是中國的“文革”時期，蘇聯與中國的關係又這麼緊張。即使我們使館向中國外交部照會抗議，也不一定會有什麼結果。他建議我不如直接向中國國務院總理周恩來報告此事，或許會有處理結果。他的理由是周恩來對我個人非常了解。
我按照托爾斯基科夫的建議撥通了中國外交部的電話，報告了我遭遇的情況，請求如實轉告周恩來總理。我隻是講了我遭遇的第二件事情。因為這件事不僅是對我本人的侮辱，而且是對我們國家蘇聯的十分敵視的攻擊。打完電話我又後悔了。我想這個事情已經過去了，不應該讓這件事情驚動周恩來。而且鑒於當年的中蘇關係，他也不一定能親自給我答複。但我沒有想到，第二天我就接到了中國外交部的電話，稱周恩來即日將在外交部約見我。在中國外交部部長辦公室裏，我第一次認識了時任中國外交部副部長喬冠華。
在那裏我又見到了周恩來。他和我握手擁抱，親切地對我說：“顧達壽同誌，這件事讓你受驚了。現在我和喬副部長代表中國外交部向你表示慰問。同時請你轉告蘇聯大使，我們的工作沒有做好。我可以保證今後不再發生這樣的事情。”那天見到周恩來，我感動得流淚了。我看到他的臉色很憔悴，眼睛裏充滿了血絲，不由得為他的健康感到擔憂。
林彪的頭顱
一九七一年九月十三日，林彪和他的家人倉皇出逃，但是卻沒有成功。他的黨羽數人駕駛飛機在起飛後不久即被迫降擒拿。林彪和葉群、林立果乘坐一架軍用飛機在山海關空軍機場緊急起飛，卻在飛越中國邊境上空進入蒙古共和國的領空時被擊落，（原書注：關於林彪乘坐的飛機是如何墜毀的，目前史學界說法不一，顧達壽所說的“被擊落”的觀點，可聊作一說。）在蒙古境內的溫都爾汗墜毀。這就是曾經震驚中外而且令人費解的“九一三事件”。
蒙古的空軍雷達發現了這架中國軍用飛機進入蒙古領空後墜毀的情況，誤以為是中國的偵察飛機侵犯了蒙古的領空。
當飛機被擊落墜毀後，蒙古共和國外交部立即照會中國駐蒙古使館提出抗議，同時通過蘇聯駐蒙古使館向蘇聯報告了這個情況。蘇聯外交部在獲悉此事件後，立即指示蘇聯駐華使館盡快了解這個情況。於是，托爾斯基科夫大使特派我帶領使館武官處的兩名年輕的少校軍官前往蒙古實地了解真實情況。當時我問大使，為什麼派我去執行這個任務。他先說我是政治參讚，此事屬於我的工作範圍。而後他才告訴我，蘇聯外交部已經從情報中獲悉林彪叛逃的消息，考慮到我在中國多年而且認識林彪，故特別指定讓我去蒙古辨認是不是林彪的屍體。同時為了不驚動中國官方，決定我們從北京乘開往莫斯科的國際列車前往。
我們到了那裏卻什麼也沒有看見。因為蒙古人已經將飛機的殘骸、飛機失事留下的屍體和所有的物件進行拍照，然後挖了個大坑就地掩埋。為了讓我能夠辨認，他們又將這個大坑掘開了。
因為溫都爾汗的氣候炎熱幹燥，加上屍體被埋葬在沙坑裏沒有受到風化腐蝕，所以屍體保存得基本完好。我們看見飛機的殘骸上有槍擊的痕跡，而且可以判斷子彈是從機艙裏射出去的。因為機艙外部的是呈開花狀的。我們無法猜測飛機在墜落前，裏麵究竟發生過什麼事情，但是我們可以確定飛機的墜毀絕對不是因為受到來自機艙外邊的攻擊所致。因為飛機墜落後即起火爆炸，致使機上九個人的屍體被燃燒得體無完膚，麵目全非。這九具屍體上的衣服都已全部被燒毀，所以全都是裸體，而且都慘不忍睹。其中有一具裸體女屍，我想應該是林彪的妻子葉群，至於林彪，我從他的體形觀察覺得很像是他本人，但我卻無法從他的頭部麵容來確定是不是他。於是，巴拉諾夫上校將他拍攝的林彪的屍體被掩埋之前的照片拿給我看。
但這些照片的效果與從沙坑裏挖出來的林彪的屍體基本上相差不大。
在這種情況下，為了確切無誤地鑒定林彪屍體的真偽，我提出了一個建議，即可以通過檢驗林彪的牙齒來確定他本人。
這是醫學上對被火燒過後的屍體進行鑒定而常采取的辦法。因為我知道林彪早年曾經在蘇聯伏龍芝軍事學院進修，後來又到蘇聯療養，而且在軍事醫學院治療過牙病。我想在蘇聯應該保存了他的牙齒檔案。我的建議通過蘇聯駐蒙古使館用電傳報告了蘇聯外交部。我們很快收到了來自莫斯科的電報命令，指示我們可以在現場取下林彪的頭顱，同時收集飛機殘骸的標本和有參考價值的物件，再將空難者的屍體和其餘的物件就地掩埋，然後由蘇聯駐蒙古使館武官處派專人負責，將林彪的頭顱連同收集的飛機殘骸的碎片和物件立即護送去莫斯科。