陈兰彬踏上旧金山的土地，一面为华人亲人般的欢迎所动容，一面又为华人遭受排斥迫害的处境忧心忡忡。他决定深入了解华人的情况，调查的重点放在华人聚居众多的旧金山。
光绪二年（1876）到美国参加世界博览会的浙海关案牍李圭，在其著述中详细记载旅居美国的华人情形，为后人留下了美国华人的第一手资料。他指出华人在美国有16万人，并突出介绍旧金山的情况，写道：
美国卡厘方利亚省（即加利福尼亚州）之三藩谢司戈城（即圣弗朗西斯科，简称三藩市），华人以其地产金，称为金山。嗣南洋澳大利亚岛亦产金称金山，而以新旧别之。称此为旧金山，美西海滨一大都会也。计华人在美，男女共约十六万名口，居三藩城者约四万人，居卡省别城者，约十万人，余皆散处腹地各属。李圭：《环游地球新录》，第107-108页。
陈兰彬追述华人开发旧金山的历史时也写道：
查旧金山地属美之加科尼亚邦，洋语呼该埠曰“珊瑚兰昔士哥”（圣弗朗西斯科 San Francico），开自1847、1848年，即道光二十八、九年时。地宝初呈，挖金垦种，易于谋生，各国流民闻风趋赴，蚁聚蜂屯。其地又为华、美往来轮船孔道，故不数十年间，屹成巨镇。华民之来，始犹不多，且半系由别岛转徙至此。间有采金得资者，构布棚作小买卖。自立约通商后，来者始众。陈兰彬：《使美记略》，见《小方壶斋舆地丛钞》第12帙，第59页。
长期以来，在海外的中国公民孤身奋斗，为了自我保护，他们只好自发地组织起会馆，以同姓或同乡为范围进行有限度的互相帮助。在社区内的华人可以讨论共同关心的问题，并采取一致的立场与美国当局进行交涉，但绝对不使用暴力对付反对者。会馆帮助新来的移民，同时，也经常会聘请美国的律师和国际法专家，为受困的华人打官司。总之，中华会馆负责维护和处理有关全体华侨利益的事宜，包括移民事务、商业交易、内部纠纷、慈善救济等。
关于华人会馆所起的互相帮助的作用，李圭作如下的介绍：
各公举贤能者为董事。外有出番、理数目等名目，皆一年一易，称职者频年任之。其章程大概以华人到埠时，各馆派人赴码头接引至馆，签名挂号，不取资。俟其人得资回国时，报明会馆，查无欠债等事，由馆代购船票后，始酌取会馆经费洋钱五元或十元不等。若年老贫病而归者，不取资，且代捐签船费。其不愿入馆者，听，然亦甚少。所收经费，用为房租、薪水、工食。倘有余存，留办善事。遇乡人口角争斗，细小情事，由馆力为劝解，使各相安。李圭：《环游地球新录》，第108-109页。
在旧金山，随着加利福尼亚州金矿日益枯竭，工作难找，加州爱尔兰人的排华活动逐步升级。光绪三年（1877）美国出现全国性的经济萧条，失业人口增加，这一年在旧金山估计有三万人没有工作，可能占整个城市人口的15%。排华成了加州白人“用以发泄沮丧情绪，减轻失望”的一种手段。劳工党在爱尔兰移民丹尼斯·卡尼（Denis Kearney）的领导下，成为排华分子的主要工具。诚如美国史学家韩德（Michael H。 Hunt）所指出：“那些刚从欧洲来的人，也是把华人当作垫脚石。他们攻击华人是一种威胁，以表白他们自己已遭到怀疑的忠诚，并提高他们的自身价值。”［美］韩德：《中美特殊关系的形成——1914年前的美国与中国》，第80页。爱尔兰移民所以能如此猖獗，除了得到该国领事官的保护外，爱尔兰移民也很快加入美国国籍，并组织劳工党，以确保他们在当地的利益。移民美国的爱尔兰工人对华人从嫉妒到暴力排华，他们袭击华人，劫掠华人财物，甚至企图把华人从加州驱逐出去。由于中国在旧金山没有设立领事馆，华人也就因为得不到本国政府的保护而成了牺牲品。《万国公报》也及时转载美国排华的新闻。1877年 8月，从旧金山来电信云：“有船载华人至金山，有人不准华人上岸，美国驻金山埠之官出为保护”，作者认为，既然中国已派驻使，“应宜早履斯任为是”《电信金山华人事》，载《万国公报》合订本第7册，第3997页。。又载旧金山1878年4月7日电报云：“美廷传谕各兵船，曰：凡遇一切美国商船进口，一体盘查，倘有贩卖华民猪仔情事，立即缉获惩究。”《禁贩华工》，载《万国公报》合订本第7册，第4871页。
陈兰彬驻美使团在美国排华的时刻赴美，中国政府如何对待在美华人问题成了传媒关注的焦点。《纽约时报》发表了题为《中国公使馆》一文，报道了陈兰彬一行三十人于1878年8月8日到达了芝加哥。当天，记者访问了使馆参赞陈善言。陈善言坚定地指出排华伤害两国的关系，伤害了华人。不仅中国，所有国家都会反对美国的排华暴行。他郑重指出，中国要建立领事馆保护华人应得的权利。记者与陈善言的谈话如下：
记者问：“在排华的问题上，中国政府持何种态度？”
陈善言回答说：“我不能代表我国政府，但我可以谈谈我的看法。中国和美国是两个伟大的国家，排华的出现干扰两国的友好关系。我们并不支持加尼的排华运动，无论是东方或西方的社会也不会支持他的行动。”
问：“你反对加尼吗？然后怎样做？”
答：“是的，他们在共同利益，共同对待廉价劳工这个敌人上联合起来，取得了暂时的成功。他们不仅杀死华人，而且也将杀死富裕的人并抢掠、瓜分他们的财产。”
问：“如何看待前一问题？”
答：“嗯，是这样的，这些工人以廉价的工资获得就业机会，但他们不会伤害任何人。如果劳动者工作廉价，雇主可以为他们付出更少的钱。这一切都以同样的方式工作。当劳动力价格低廉，产品的价格也随之下降。”
问：“你那么毫不犹豫地说，显然对这个问题有充分的了解。”
答：“……我所说的只不过是常见的原因，我们希望，通过启动领事馆，使旧金山这座华人聚居的城市，华人的状况得到改善。他们是我们的最低阶层，虽然也有许多富有的人，作为一项规则，在所有国家，无论是富国和穷国，都需要这种形式的保护。”The New York Times。 August 9， 1878.
陈兰彬一行到达旧金山后，他让同事们把美国报界对华人的报道翻译出来。这时，爱尔兰劳工党的党魁面见美国总统，要求删改美中条约，即允许华工赴美的《蒲安臣条约》，设法驱逐华人。各地报纸连篇累牍地报道排华事，散布流言蜚语。陈兰彬认为美国媒体谈及华人，极为诋毁，令人愤慨。他的日记记述：
新闻纸称，埃利士党魁加尼（D。 Kearney）亲见伯理玺天德（总统），求其删改和约，设法驱逐华人，未知确否。月来闲住，令随员等翻译各处新闻纸，见其谈及华人，必备极丑诋，又凭臆论说，凡可以欺凌华人者，无不恣意言之，甚且谓国政尚由民主，所有设施，官府断不敢不准行。间有持论稍平者，究亦祝少而诅多，各处日报连篇累牍，多系此种语言，令人阅而愤懑，钞已盈箧，兹不具录。陈兰彬：《使美记略》，见《小方壶斋舆地丛钞》第12帙，第67页。
对于加州排华的经过，又曰：
各国流寓，虽言语、嗜好与华人殊，尚无不协。公正殷实绅商并喜用华人，惟埃利士（爱尔兰人）工人会党肆意欺凌，其人由英之阿尔兰（爱尔兰）岛源源而来，入美国籍，且得与于举官之列。从前诸务草创，市肆、街衢、器局、船厂，凡百需人。又周回数万里，兴造火车铁路，各食其力，群可相安。自矿金渐竭，轮路告成，羁寄日多，工值日减，遂蓄志把持，妒工肆虐，而各国人皆有领事保护，兵船游巡，不敢逞志，故专向华人。始犹殴辱寻仇，近且扰及寓庐，潜行焚掠。始犹华佣被虐，近且逼勒雇主不准容留；而又设誓联盟，敛赀谣煽，欲使通国附和，尽逐华人而后已。其党魁复声气广通，诡谋百出。现在该处未结之案约数百起，监押者数百人，而所设新法，如住房之立方、天气（空气），寄葬之不得迁运，告状之不许华人作证，及割辫、罚保等例，均于华人不便。忆甲戌（同治十三年，1874）回华，路经此间，停辖数日，曾不料转瞬变局，至于此极也！陈兰彬：《使美记略》，见《小方壶斋舆地丛钞》第12帙，第60页。
美国的排华，连清朝官员也不能幸免。中国官员在美国也得不到礼遇，甚至遭到侮辱。1881年从旧金山传来消息，“前有由旧金山递来信息，谓中国钦使陈荔秋都宪已至该境，大为埃利士人所侮，随从员役出门更加轻蔑，曾经拘获此等人交差解讯，而差等反为袒护，以为所犯甚小，何必牵率公庭，辄令碍其生业等语。此信若确，则钦使之见轻于外国甚矣”。《论华官受侮与欺待华人两事》，载《申报》1880年11月24日。
陈兰彬笔下的旧金山，是一个华人众多，也经常受暴徒侵袭的地方。他在信中这样描述旧金山。他说：“金山华民十数万，粤商之拥资本数万至数十万者甚多，而顽犷无赖之徒，出入藏小刀洋枪者，亦居其半。”郭廷以、陶振誉主编：《中美关系史料》同治朝，下册，第1060页。考虑到旧金山是华人聚居的大埠，又是暴徒排华猖獗之地，工作任务繁重，陈兰彬决定留下一批随员在旧金山工作，负责华人事务，这批随员后来成为旧金山总领事馆的成员，在保护华人的职责中发挥极大的作用。
美国传教士丁韪良在中国生活了62个年头（1850—1916，其中有四年不在中国），在其《西学考略》一书中，记载了他在光绪六年（1880）回国时见到的旧金山情景。当他踏上旧金山的土地时，深感与13年前完全不同，它已成为人庶物繁的城市。他肯定华人在这个城市建设中起着至关重要的作用，他又指出华人受到已加入美国籍的爱尔兰人的排斥。自从中国旧金山领事馆的建立后，中国领事官为保护华人做了大量的工作。他说：
余在金山大埠盘桓五日。十三年前曾历其地，此次视大埠兴旺之势，较昔日不啻倍蓰焉。帆樯林立，屋宇高耸，人庶物繁堪称雄。镇中有街衢数条，以便华人栖止，市廛庐舍皆系洋楼，而服制仍从中国，华人多自粤中而来，他省之人往美者则寥寥无几。金山设有中国总领事，其正领事美人皮姓，系曾任副将，遇事竭力襄助。其副领事黄达权，系前广州同文馆教习。按金山之工匠大抵自英（爱尔兰岛居多）、德两国携眷而来，入籍遂为土著，见华工与之争利，每起意驱逐。地方官非不愿保护，惟华人言语隔绝，难以申诉，而竟成为无告之民。嗣因设立领事公署，华工之困始苏。凡有屈抑者即由领事转移地方官，为之平反。 ［美］丁韪良：《西学考略》，第4页。
丁韪良在其《西学考略》中也谈及旧金山排华的情况：
土著见华工来美甚伙，侵占工作势成燎原。既不得欺压而驱逐之，乃怂恿国会设法禁阻，国会遂议禁，但伯理玺天德以此举背约故未准行，乃遣使中华修改条款，国会复议拟限二十年而设禁。伯理玺天德仍以背约不许，国会于是改限十年，伯理玺天德迫于不得已始勉从之，而即为政之失矣。盖华工之来美建造铁路，开辟石田，实于我国有益。伯理玺天德前后既谕国会，美国殷实之户亦莫不愿其前来，因以价廉有利故也。［美］丁韪良：《西学考略》，第4-5页。
当时的舆论认为，华人在美国“做工认真、工价亦廉”，导致当地人，尤其是在美的爱尔兰工人“生此妒忌之心”。《金山纪事》，载《万国公报》合订本第9册，第5403页。李圭认为，“洋人中有所谓‘爱利士’者（英属爱尔兰人），最狡悍，日得工资多以醉酒，喜滋事。遂立一会，专欲阻碍华工，故华人呼为会党。欺凌殴辱，皆出若辈。美国有准他国人居美六年后入籍之例。爱人已入美籍，故在卡省为官者，亦彼党居多。若我华人，则秉彝不同，衣食又殊，居美多年，无有入其籍者，以是美亦深悔之”。李圭：《环游地球新录》，第109页。爱尔兰人就是想利用其优势，诬蔑华人，进而采用暴力驱赶华人。
然而，呵护华人的外国人不乏其人，他们看不惯排华分子的暴行，纷纷建议中国必须设立领事馆保护华人。李圭在旧金山逗留六日，一位在美的外国官员与他的对话耐人寻味。
某外国官员问李圭：“华人在此多至十余万，为外人欺凌，近且日甚一日，势若倒悬，贵国何仍度外置之，不设官以保护耶？如某国工商居此仅二千人，设有领事。某国且五六百人，亦设有领事。贵国若驻领事于此，则上可存国体，下可保民命。若公署经费，领事禄胥，即就本地筹款，亦易集事。究何意而不急急为耶？余亦外人也，言甚戆直，实亦不忍视华人受辱耳。子以为然否？”
李圭答道：“小子不敢言国事。惟以意度之，陈、容两公使，既受国家重任，当此岌岌之际，必亟图善法以处之。此间之设领事，当不远矣。”李圭：《环游地球新录》，第110-111页。
陈兰彬通过对在美华人情况的考察，深深感到海外华人备受欺凌和排斥，其中的重要原因是中国缺乏保护海外侨民之策，也没有相应的机构，如领事馆之类的机关为侨民办实事。因此，陈兰彬在华盛顿建立中国使馆后，马上向朝廷申报并获得批准，先后在旧金山和夏威夷设立领事馆。清政府派遣驻美公使创新之举，向世界宣布中国关注海外华人的行踪，对他们采取保护的政策。驻美使领馆先后的建立，获得海外华人的欢迎，美国媒体在评论中也纷纷认为，海外华人从此得到保护，“人心安谧”。
陈兰彬踏足美国的光绪四年（1878），虽然旧金山的排华情绪高涨，社会上一些不法之徒、排华分子对清政府公使的到来“怒目侧视”，危言加以恐吓。但是，美国朝廷还没有立法排华。正如报刊所指，在旧金山的爱尔兰人“不悦华人，也有年矣”。排华分子要求政府“改华人来美新章”，但是，美国朝廷驳斥“驱逐华人”的要求，政府坚持的理由是：美国疆域共三十六邦，旧金山只是其中之一，“安能以一邦之事强令三十五邦从同”；当日美国各邦工人曾经立约，“凡他国人民有至美国当工者，一律优待，不分彼此”，今金山工人之请，“未免有违前约”。《美廷禁逐华工》，载《万国公报》合订本第9册，第5684-5685页。
然而，面对社会上的不安定因素，美国政府开始考虑修改《蒲安臣条约》以缓解美国排华的情绪，将其不利于美国的条文进行删改，对华人入美加以限制，使华人不至源源前往美国，以免触犯爱尔兰人之怒。光绪四年十二月十二日（1879年1月4日），美国政府向中国政府提出，与驻美公使陈兰彬“核议前约”，在前议的中美条约中，“检出少为核议，以为金山所来华人应如何减数分投美属各地，以免中美在此事中有伤和好”。《与中国钦差核议前约》，载《万国公报》合订本第10册，第5941页。实际上提出修改中美条约中有关自由移民美国的条款。
