雅尔塔会议之后的1945年2月，蒋介石接到驻美大使魏道明的密电：在没有中国首脑参加的美英苏三国首脑雅尔塔会议上，美英两国为换取苏联出兵对日作战，在斯大林强硬态度下妥协屈服。订立了“苏联参加对日作战的协定”。其基本条件：1.承认外蒙独立。2.大连开为国际商港，苏联有优惠权利。3.中东铁路和南满铁路由中苏共管。
6月15日，美国驻华大使赫尔利得到总统指令，会见蒋介石和时为行政院长兼外交部长的宋子文，通报雅尔塔三国首脑会议密约的内容。
1945年6月30日下午3时，宋子文携带蒋介石写给斯大林的亲笔信，与外交部副部长胡世泽、满洲事务专家沈鸿烈、钱昌照、蒋经国等乘坐一架美国飞机从重庆飞抵莫斯科。
当天晚上6时30分，双方举行了初步会谈。苏方参加会谈的有：斯大林、莫洛托夫、副外交人民委员洛索夫斯基、彼得罗夫和翻译巴甫洛夫。中方参加会谈的有：宋子文、蒋经国、胡世泽、中国驻苏大使傅秉章。
宋子文向斯大林递交了蒋介石的亲笔信，并表示：“孙中山先生留下遗嘱，中国革命欲要成功，必须联合苏联共同奋斗。因此，我希望会谈能为中苏之间建立友好、紧密和长期的合作关系打下基础。”
斯大林回答说：“从前沙俄政府企图瓜分中国，现在，在俄国掌权的是尊重中国领土完整和主权的新人。我相信，双方一定能够互相理解，达成一致。”
1945年7月2日，莫斯科时间晚上8时，中苏双方举行第二次会谈。双方代表陆续进场，大家就座后，斯大林却站了起来。他今晚的态度很不友好，摆开一副盛气凌人的架势，且表情粗鲁，举止下流。
斯大林一脸严肃地把厚厚一叠文件往宋子文面前一推：“你看过这个吗？如果你看过，就请发表自己的意见。但要在罗斯福总统签字的文件基础上进行。”
宋子文低头扫了一下文件，原来是《雅尔塔协定》。上面，斯大林、罗斯福和丘吉尔的签字清晰可见。
宋子文说：“我知道大概的内容。杜鲁门总统告诉过我。赫尔利先生已于6月15日将协定全文转交给了蒋总统。我这次到莫斯科来，准备就这些问题进行讨论。”
说完后，身为四大国之一的外交部长，宋子文似乎料到了斯大林会来这么一手，也就毫不客气地拿出5月28日斯大林与美国总统特别顾问霍普金斯会谈的备忘录，交给斯大林，不卑不亢地说道：“这份备忘录是杜鲁门总统亲自交给中国政府的。”
原来，杜鲁门派霍普金斯于5月26日到莫斯科同斯大林进行会谈。双方达成协定：宋于文将于7月到达莫斯科，由苏联政府直接将《雅尔塔协定》的内容告诉宋子文。然后，赫尔利在重庆将协定内容正式通知蒋介石。
斯大林没料到宋子文也敢来这一手，便摆出一副主宰一切的架势说：“那好，我们现在就开始讨论吧。”
宋子文遵照蒋介石的旨意，先回避外蒙古问题：“6月12日蒋总统已经同彼得罗夫大使谈过，现在不能解决外蒙古问题。我想，我们应该把这个问题暂时搁置起来。”
斯大林一听火了，立即以十分坚定的口气反驳宋子文：“中国必须承认外蒙古独立。除此之外，别无选择。”
宋子文见斯大林的态度如此强硬，顿感情况不妙。但他还是硬着头皮，将嘴里的话说了出来：“中国任何政府如果丧失土地完整，必为国人不谅。”
斯大林：“苏联政府不能接受你们的意见。否则，一旦敌国从外蒙古进攻西伯利亚，比如日本打算这么做。那么苏联远东的利益就会陷入严重的孤立状态。日本是一个富有侵略性的国家。即使日本现在战败了，又有谁能保证它不像第一次世界大战后的德国那样，经过10年、15年东山再起？”
见宋子文没有马上表态，斯大林继续往下说：“所以，苏联必须保卫外蒙古。这不仅对外蒙古有利，而且对中国也有利。”宋子文也不肯示弱.毫不含糊地表达了中国的立场。他说：“中国政府不能宣布放弃它的一部分领土。否则它在中国人民心中的地位将会发生动摇。”
接着，斯大林使出杀手锏：“中国是否承认外蒙古独立，这显然关系到苏联在满洲和中共问题上是否接受中国的要求。”斯大林的用意很明确，如果重庆不同意外蒙古独立，苏联就不会出兵东北，帮助中国消灭日本关东军。
可是，宋子文根本不理会斯大林这一套。他说：“我本人无权决定这个问题。在得到中国政府的指示之前，我不能同意。”
7月7日晚11时，双方举行第三次会谈。斯大林一开口就直入主题：“如果外蒙古问题得不到解决，也就不可能讨论中苏条约的问题。”
宋子文依据《雅尔塔协定》关于“外蒙古之现状，应加以维持”的字句，对维持现状作了与斯大林截然相反的解释，并说道：“中国不能承认外蒙古独立。如果一个中国政府承认外蒙古独立，没有不垮台的。”
斯大林大声嚷道：“我们绝不能同意！苏联政府出兵对日作战，是为了拯救苦难的中国人民。但我们决不能白干，是要报酬的！”
对此，宋子文仍然以尚未接到中国政府的意见、本人无权决定为托辞，没有答应。
斯大林一脸的不高兴：“你不能做主，那你来干什么？”面对斯大林咄咄逼人的气势，宋子文只好以试探性的口气说：“我们代表团的意见是让外蒙古实行高度自治……”
斯大林立即打断宋子文的话，问道：“什么叫高度自治？”
“军事、内政和外交权归外蒙古，苏联政府可以派军队去。”宋子文小心翼翼地向斯大林解释说。
斯大林要得到的并不是外蒙古的高度自治。他接着提出了四个协定草案：一、中东铁路和南满铁路的协定。二、旅顺和大连的协定。三、中苏和平友好协定。四、外蒙古独立的声明。
宋子文看了这些草案后，不敢接受，当场就退还给莫洛托夫。不料，莫洛托夫的语气也很强硬，满脸怒容地对宋子文说：“你最好把它们收下。”
鉴于宋子文当晚的态度，斯大林意识到再僵持下去已毫无意义。但在临近结束的时候，他还忘不了说一句威胁的话：“既然如此，那么我们将什么也谈不成！”8月13日上午9时，莫斯科，中国国民政府代表团下榻的宾馆。中国国民政府行政院长宋子文、国民政府外交部长王世杰和蒋介石长子蒋经国，在紧张地协商中苏会谈事宜。
经过几轮谈判，在涉及外蒙独立、苏联使用旅顺、大连港、中东铁路等问题上，因双方有严重分歧，谈判陷入僵局，搁置了下来。这次是在苏联出兵对日作战之后，宋之文与蒋经国又一次去苏联同苏方谈判。宋子文面对斯大林的强硬态度，认为外蒙独立已大势所趋。他不愿承担卖国的骂名，遂辞去外交部长职务。谈判成员中增加了新任外交部长王世杰。
王世杰：“蒋总统在电报中指示，要坚持在外蒙的边界线、旅顺海军基地内中苏军事委员会的建立和中国担任大连港务长三个问题上，取得明确协议，否则停止谈判。根据斯大林在前几次谈判中的强硬态度，恐怕难以实现。”
宋子文：“停止谈判说起来容易。但后果难以设想。苏联远东军已经进入我国东北，日本关东军节节败退。如果不满足斯大林的要求，他们翻了脸，想怎么做就可以怎么做。我们又有什么办法呢？”
蒋经国：“我想总统一定有他自己的想法。日本已经提出了投降的要求，再拿外蒙来做交易，有这个必要吗？”宋子文：“这是斯大林在苏美英三国首脑‘雅尔塔会议’上早就算计和策划好了的，并已得到美国的承诺。你要不谈，没有一个东西来约束他，他就可能随心所欲。不要说我们，就连美英两国也得让他三分。”
王世杰：“还是应该给蒋总统说明，须有一个东西来约束斯大林。不然，苏联红军打败关东军后，再进尔侵入华北，那就更麻烦了。”
宋子文：“我最担心的正是这一点。不要说斯大林借机侵入华北，就是苏联红军待在东北不走，你又有什么办法？如果他们再同毛泽东勾结起来，共产党就可能在中国得势。到那时候可就悔之不及了。”
蒋经国：“看来也只有这样。我们再给总统拍个电报，争取能再谈下去。然后见机行事。”
8月13日下午2时，莫斯科，克里姆林宫，斯大林办公室。斯大林接见蒋经国。
蒋经国：“父亲打电话给我，指示我以私人身份来看望您，谈谈外蒙的问题。”
斯大林：“你们对外蒙古为什么坚持不让它独立呢？”
蒋经国：“你们应当谅解，我们中国八年抗战就是为了要把失去的国土收复回来。今天，日本还没赶走，东北、台湾还没收回，一切失地都在敌人手中。反而把外蒙这样一大块土地割让出去，岂不失去了抗战的本意？我们的国民一定不会原谅我们，会说我们‘出卖了国土’。在这种情形之下，国民一定会起来反对政府。那我们就无法坚持抗战。所以，我们不能同意外蒙古归并给俄国。”
斯大林：“你这段话很有道理。我不是不知道。不过，你要晓得，外蒙古人民既不愿加入中国，也不愿加入苏联，只好让它独立。这是我们不可动摇的原则立场。你要明白，今天并不是我要你来帮忙，而是你要我来帮忙。倘使你本国有力量，自己可以打日本，我自然不会提出要求。今天你没有这个力量，还要讲这些话，就等于废话。”
蒋经国：“外蒙古地方虽大，但人口很少，交通不便，也没有什么出产。你们为什么一定要坚持外蒙古‘独立’。”
斯大林：“老实告诉你，我完全是站在军事的战略观点，而要外蒙古这个地方的。”
斯大林引蒋经国走到一张摆放着地图的大桌前，指着地图上的外蒙区域说：“如果某种军事力量从蒙古侵犯苏联，那么距蒙古边界只有6公里的西伯利亚铁路大干线就会被轻而易举地切断。那样苏联西部和东部就被一分为二，苏联就完了。如果将来第三国在外蒙古建立军事基地，那么只要从外蒙古发射一枚导弹，莫斯科就会遭到毁灭性的打击。苏联经过第二次世界大战，必须求得20年休养生息、和平建设的时间。外蒙古应当是苏联的安全屏障。”
蒋经国：“你用不着担心军事问题。苏联已经对日本宣战，那么日本溃败后就不可能再起来，也就没有力量去攻占外蒙，并把它变成进攻苏联的军事基地。你所顾虑从外蒙进攻苏联的，日本以外只有一个中国。但中国和你们订立‘友好条约’。你说25年，我们再加5年，在30年内，中国不会打你们。即使中国要想进攻你们，也还没有这个力量，你是很明白的。”
斯大林摇头说：“你这话说得不对。你说日本被打败后，就不会再来占领外蒙古打俄国。一时可能如此，但非永久如此。日本人我了解，他们不可能永久放下战刀。日本打败了，日本这个民族还是要起来的。一旦时机成熟了它就会动手的。”
蒋经国：“为什么呢？”
斯大林：“天下什么力量都可以消灭，唯有‘民族’的力量是不会消灭的。尤其像日本这样信奉武士道、菊花和刀的民族，更不会消灭，是一定会以武力崛起的。”
蒋经国：“德国投降了，你们占领了一部分，是不是德国还会起来？”
斯大林：“当然也要起来的。”蒋经国：“日本即使会起来，也不会这样快。”
斯大林：“快也好，慢也好，终究还是会起来的。倘使将日本交由美国人管，5年以后就会起来。”
蒋经国：“给美国人管，5年就会起来。倘使给你们来管，又怎样的呢？”
斯大林：“我来管最多也不过多管5年。”接着很不耐烦地大声说：“我们非要把外蒙古拿过来不可！商谈可以，但必须拿这个东西做根据！”
蒋经国一时目瞪口呆。过了一会儿，斯大林很正经地说：“我不把你当做一个外交人员来说话。我可以告诉你：条约是靠不住的。再则，你还有一个错误。你说，中国没有力量侵略俄国。今天可以讲这话，但是，只要你们中国能够统一，比任何国家进步都要快。”
蒋经国一时没有再搭话，内心却想：斯大林说的是“肺腑之言”。他所以要侵略我们，还是害怕我国强大起来。因此，只顾目的，不择手段，千方百计来压迫、分化和离间我们。
接着，斯大林又问蒋经国：“你说，日本和中国都没有力量占领外蒙古来打俄国。但是，不能说就没有‘第三力量’出来这样做。”
蒋经国反问：“是不是美国？”斯大林：“当然！美国是苏联的主要对手。从国家安全考虑必须坚持外蒙独立。”
蒋经国与斯大林的会谈，非但没有在蒙古“现状”问题上让斯大林接受中国的解释，却使外蒙古独立成了中苏谈判的基本立场。
接下去对大连问题，斯大林坚持苏联管理和使用大连港作为军港；对中东铁路问题，斯大林坚持中东铁路是苏联建的应归建设者所有。经过谈判，他最后同意铁路运输以军用物资为限，由苏联警察保护铁路。在谈到中共问题时，苏联保证承认国民党政府为唯一合法政府，不援助中共。
蒋经国同斯大林会谈的情况报给蒋介石后，蒋介石召集国民党元老和党政要员戴季陶、吴稚辉、孙科、陈诚等聚议，商议结果是“决定主张外蒙独立事可让步”。会后，蒋介石给宋子文发了如下电报：
中国政府今愿以最大牺牲与诚意，寻求中苏关系根本之解决。扫除今后一切可能之纠纷与不快，藉获两国彻底之合作，以完成孙中山总理生前与苏联合作之遗志。中国最大之需要为求领土主权行政之完整，与国内真正之统一，于此有三项问题切盼苏联政府予以充分之同情与援助，并且给以具体而有决心之答复。
第一，保证东北领土主权及行政之完整。中国准备和苏联共同使用旅顺港，大连港辟为自由港，期限均为20年。但旅顺的管辖权属于中国，以期中国在东北之主权行政真正能够完整。中东南满铁路干线由中苏共管，利润均分。铁路所有权归中国，铁路支线及铁路本身以外的事业，均不包括在共同经营范围之内。期限均为20年。
第二，阿尔泰山脉原属于新疆，应仍为新疆之一部。
第三，中共有单独的军事及行政组织，以至军令政令未能完全统一。深盼苏联只对中央政府予以所有精神上与物质上的援助。苏联政府对中国之一切援助，应以中央政府为限。
外蒙古问题系中苏两国关系的症结所在。为了中苏共同利益与永久和平计，中国政府愿在击败日本及上述各项由苏联政府接受后，同意外蒙古独立。
为了避免将来发生纠纷，蒋介石在电报中告诉宋子文，可以采取投票的方式，在投票结束后，他将宣布外蒙古独立。
既然蒋介石在外蒙古问题上作了重大让步，斯大林也就同意在其他问题上达成相应的协议。
8月14日，举行《中苏友好同盟条约》签字仪式。
国民政府外交部长王世杰与苏联外交部长莫洛托夫，代表中苏双方政府在莫斯科签订了《中苏友好同盟条约》。
《中苏友好同盟条约》
1.中苏对日作战，至完全胜利为止。为制止日本再度侵略，规定如他日一方再被日本攻击，他方即予军事援助，有效期30年。
2.苏联对华三项声明：（1）苏联声明予中国以道义、军需及其他物质援助。此项援助完全给予中央政府，即国民政府。(2)苏联重申尊重中国在东北三省之主权及行政之完整。（3）苏联声明关于新疆问题，苏方无意干涉中国内政之意。
3.外蒙问题：外蒙如依公民投票，证实其独立愿望，中国当承认其独立。苏方尊重外蒙之政治独立与领土完整。
4.关于中东铁路与南满铁路：中东及南满铁路干线，合称中国长春铁路，由中苏共有共管，以30年为期，期满无偿还给中国。此路为商业性质之运输事业，路警由中国政府组织，除共同对日作战期间外，不运输苏联军队。共有共管应以中东铁路在俄国与中苏共管时期，与南满铁路在俄国管理时期所筑之铁路辅助线为限，其他支线与附属事业归中国政府所有。
5.关于大连：中国宣布大连为自由港，行政权属于中国。惟港务长由苏籍人员担任，开放期为30年。
6.关于旅顺，作为中苏共同使用之海军根据地。民政归中国管辖，设中苏合组之军事委员会，处理有关共同使用问题，有效期30年。
