1945年6月12日，苏联彼得罗夫大使会见蒋介石。6月15日，蒋介石正式收到《在雅尔塔会议中之秘密协议书》。图为苏联大使彼得罗夫向蒋介石递交国书。
此次外蒙独立采取的是记名签字的投票方式。所谓公决票实际上是一张投票薄，每张投票薄上用蒙文书写“蒙古人民为蒙古人民共和国独立而证实个人之愿望”，落款为“蒙古人民共和国又省市又县区乡二十户”，每张投票簿分有“第号”、“姓名”、“赞同”、“否”、“备考”等5个栏目，凡赞同独立者即在其本人碱烤名栏之一行内签名于“赞同”栏，反对独立者则签名于“否”栏中。雷法章等参观了第3、第8两区投票所。其中第3区投票所有3个二十户，投票人数共计1130人；第8区投票所有5个二十户，投票人数共计672人。每个投票人进入投票所时即由工作人员导坐桌前，查对姓名栏后签字。据雷法章观察，投票人一律签名于“赞成”栏内，无一人在反对栏中签名。雷法章又巡视了库伦市内各个投票所，见各投票所内外投票人尚属众多，投票情形尚属踊跃。
10月21日下午，雷法章一行参观了外蒙博物馆，当晚观看了外蒙中央戏院的歌舞表演。22日上午，代表团参观了外蒙高等政治干部学校和库伦市乔巴拉桑实验学校。
22日傍晚，雷法章偕楚明善、贺之俊等前往拜会外蒙人民委员会主席团主席兼办理公民投票的独立中央委员会主席布麻陈得。布麻陈得告诉雷法章，按外蒙政府规定，外蒙人民可参加公民投票的男女民众共有494047人，现已投票者为483291人，尚有10783人因种种原因未投票，但已投票者均一致赞同独立。
23日下午4时，乔巴拉桑在外交部举行宴会，款待国民'政府代表团一行。外蒙政府各部部长、副部长以及军政文化机关首长100余人出席作陪，苏联公使伊万诺夫等苏方官员亦应邀出席。乔巴拉桑在讲话中首先对苏联政府20年来协助外蒙古建国表示感谢，并举杯恭祝苏联国运昌隆，然后时中国政府派代表参观公民投票表示感谢，举杯恭祝中国国运昌隆，人民幸福。雷法章在答谢词中对代表团在外蒙参观期间受到的热烈招待至感荣幸，对外蒙20年来努力建设，进步颇大尤感欣慰，并祝苏联国运昌隆，祝外蒙人民幸福，祝乔巴拉桑身体健康。宴会期间，外蒙中央戏院演员演唱了“祝杭战胜利”、“打回老家去”等中苏蒙歌曲。招待会结束后，雷法章又同乔巴拉桑举行晤谈。当雷法章询问外蒙政府何时派代表赴重庆说明公民投票结果时，乔巴拉桑表示将于11月初派代表一人及随员七八人前往。
雷法章事后对外蒙“公民投票”的评价是：“其办理投票事务人员，对于人民投票名为引导，实系监视，且甚为严密”、“此项公民投票据称为外蒙古人民重向世界表示独立愿望之行动，实则在政府人员监督之下，以公开之签名方式表示赞成与否，人民实难表示自由之意志。”