１９４５年２月，在沒有邀請中國代表出席的情況下，爲促使蘇聯儘快參加對日作戰，美、英在雅爾塔與蘇聯簽訂了《雅爾塔協定》。該協定損害了中國的領土主權和利益，其中涉及：維持外蒙古現狀、蘇聯租借旅順軍港、大連港國際化、中蘇鐵路和南滿鐵路由中蘇合營。直到６月，新任美國總統杜魯門纔將《雅爾塔協定》內容透露給中國政府。蔣介石說：“美、英、蘇三國在雅爾塔簽訂的密約，中華民國沒有參加，在法律上不受其約束。”
爲尋求公道，６月２７日國民政府行政院長宋子文率領中國代表團前往蘇聯談判。６月３０日，中蘇會談正式開始，雙方就一系列問題進行了艱苦的磋商。宋子文拒絕承認外蒙古的獨立，宣稱蘇聯在東北的勢力必須限制在共同管理和使用大連、旅順兩個港口與中東、南滿兩條鐵路之內。但斯大林堅決反對，他要求中方正式承認外蒙獨立，由蘇聯單獨管理和控制上述港口和鐵路，並進而提出允許蘇聯在旅大周圍建立特別軍事區的新建議。斯大林亦因參加波茨坦會議離開蘇聯，談判中斷。
德國投降後，美國對蘇政策趨於強硬，８月８日中蘇雙方重開談判。就在這一天，蘇聯對日正式宣戰，次日，蘇軍越過中蘇邊界，進入東北。８月１０日，蒙古對日宣戰，蘇蒙聯軍亦進入中國境內。中共延安總部發出舉行大反攻的命令，並派部隊向熱河和東北進軍。新疆三區政府的軍隊也已向迪化進軍。蔣介石擔心如不及時與蘇方簽約，不僅東北、內蒙古會在蘇軍的支持下被中共軍隊所佔領，就是新疆也恐難保全。因此他指令宋子文、王世傑，在蘇聯保證不援助中共、尊重中國東北主權的完整、不干涉新疆的內政和規定蘇軍自東北撤退期限的前提下，不惜作出重大讓步。這樣，在以後的談判中，蘇方重申不支持中國共產黨，並保證將東北行政權轉交國民政府，而中方在大連問題及中長鐵路局局長人選問題上，則基本同意蘇聯的要求。
８月１４日，正當世界反法西斯戰爭勝利的消息傳開之時，中蘇雙方在莫斯科簽訂了《中蘇友好同盟條約》及兩項換文。同時簽訂的還有《關於中國長春鐵路之協定》、《關於大連之協定》、《關於旅順口之協定》、《關於中蘇此次共同對日作戰蘇聯軍隊進入東三省後蘇聯軍總司令與中國行政當局關係之協定》，以及兩個附屬議定書及關於蘇軍從東北撤軍的記錄。同年８月２４日，《中蘇友好同盟條約》和有關協定及議定書等，經中蘇雙方交換批准而正式生效。
《中蘇友好同盟條約》規定，中蘇雙方同意“在共同對日作戰中彼此合作”，“非經彼此同意，不與現在日本政府或在日本成立而未明白放棄一切侵略企圖之任何其他政府或政權締結停戰協定或和約”，若此後一方受日本侵略時，他方應盡力予以一切軍事及其他援助。雙方“同意在和平再建以後，依照彼此尊重主權及領土完整與不干涉對方內政之原則下，共同密切友好合作”。
在換文中，“蘇聯政府同意予中國以道義上與軍需品及其他物資之援助，此項援助當完全供給中國中央政府即國民政府”。蘇聯承認中國對東北及新疆的主權，不干涉中國內政。對外蒙古的獨立，“中國政府聲明，於日本戰敗後，如外蒙古之公民投票證實此項願望，中國政府當承認外蒙古之獨立，即以其現在之邊界爲邊界”。
《關於中國長春鐵路之協定》規定：“中東鐵路及南滿鐵路由滿洲里至綏芬河及由哈爾濱至大連、旅順之幹線，合併成爲一條鐵路，定名爲中國長春鐵路，應歸中華民國及蘇維埃社會主義共和國聯盟共同所有，並共同經營”。３０年後該路無償移轉中方。
《關於大連之協定》規定：大連闢爲自由港，對各國貿易及航運一律開放，行政權屬於中國。“港口主任由中國長春鐵路局局長在蘇籍人員中遴選”，所有港口工事及設備一半無償租與蘇方，租期３０年。大連平時不受旅順駐軍之軍事監督，戰時受其軍事統制。蘇聯經長春鐵路進出該港之貨物“均免除關稅”。
《關於旅順口之協定》規定，旅順爲僅由中蘇兩國軍艦和商船使用的港口，由中蘇軍事委員會管理（中方２人、蘇方３人並由蘇方出任委員長），海軍基地的防護“由中國政府委託蘇聯政府辦理之，民事行政屬歸中國政府負責，但人選及任免須經蘇方同意，蘇方有駐軍權，３０年期滿後一切產權歸中方”。
蘇聯通過條約及協定，從中國勒索了大量的權益。有的西方學者評論道：“由於簽訂了這些條約，俄國在整個滿洲將享有軍事上的優勢，並且通過對鐵路的控制，也就能控制這個地區的全部經濟生活”，“蘇聯得到了實質上是帝俄從１８９８年——１９０４年間享受過的同樣的法定權利”，在外蒙古問題上則給中國服了“一服苦藥”。
中國共產黨對中蘇條約表示諒解和支持，與此同時要求黨內堅持自力更生，以排除條約的不利影響。毛澤東說，中蘇條約“爲遠東和平之保障物”，並非“對我國之民主運動不利”；蘇聯與國民政府簽約，“實則除國民政府而外自無可爲對象者”；“我們完全同意中蘇條約，並希望它的徹底實現，因爲它有利於兩國人民與世界和平，尤其是遠東和平”。
