尽管肃特工作成效显著，但仍有不少敌特人员潜伏在城内。为确保万无一失，李克农向中央建议暂时住在香山。在征得中央同意后，李克农就和北平市公安局秘书长刘进中一起赶往香山双清别墅，亲自检查毛泽东住所。
凌晨两点，获悉毛泽东已经出发前来的消息，他吩咐便衣队队长到毛泽东下车处进行保卫工作，自己留在别墅和战士们一起进行最后一次彻底清查。就在此时，李克农接到警卫战士一个惊人报告：在预备给毛泽东居住的房间一角，发现一枚炸弹!
按说，双清别墅有哨兵日夜看守，事先曾多次进行排查，应该是滴水不漏的。只是李克农心细，才让战士们进行最后一次检查，没想到真的出了问题。面对炸弹，在场所有的人都惊呆了。李克农大吼一声：“愣着干嘛!”大家很快回过神来，对中央首长的住处再次进行了全面检查。45分钟后，确信没有其他隐患后，毛泽东等人才进入各自房间。当年6月份，领导人搬进城里办公。但毛泽东依然对香山情有独钟，他白天在中南海，夜里仍回双清别墅休息。
对于发现的那枚炸弹，当时却一直没能破案。后来从一个被抓获的特务口中，李克农才了解了事情的真相。原来，香山上的一个老尼姑是国民党特务，炸弹就是她搞的鬼。可是，在警戒森严的双清别墅，她是如何进入毛泽东住处并放置炸弹的，至今仍是一个未解之谜。为此，李克农愧疚了很久。
坐镇板门店
1950年11月25日，毛岸英牺牲在抗美援朝战场。在得到毛岸英牺牲的消息后，毛泽东饱受丧子之痛的煎熬。“克农，我想过了，还是你把那件事告诉思齐(毛岸英妻子刘松林的小名)吧”，主席对李克农说，“我还点了你的将，要你去坐镇开城。”
李克农奉命出任谈判代表团党委书记。而此时，他正备受哮喘病折磨，夜间靠打吗啡才能入睡。
在板门店的谈判大厅旁边，有一顶帐篷。每到会谈僵持不下时，中方代表就会从谈判大厅进入帐篷，代表团党委书记李克农端坐在帐篷中，他总是在大口吸烟，极少说话。
谈判席上的态势总是由李克农发电报到北京，而主席会据此作出适当的敌我分析，抓住敌人的心态，“打的坚决打，谈的耐心谈”。每一封主席发出的电报开始都是：“克农，并告金、彭。”
朝鲜停战谈判历时两年零十几天，其间两易会场，5次中断，开了58次双方代表团大会，最艰难的一次谈判双方竟然僵持了132分钟。