毛主席时非常激动，对毛主席赞不绝口，说：“伟大，真伟大！你对中国人民的贡献很大，你是中国人民的好儿子！我们祝你健康！”但毛主席回答确实：“我是长期受打击排挤的人，有话无处说……”毛主席言犹未竟，斯大林却把话接了过去：“胜利者是不受谴责的。不能谴责胜利者，这是一般的公理”。
从毛泽东与斯大林的第一次对话预示了双方之间的谈判不可能顺利。此后周恩来总理兼外长也赴苏联，但苏联领导人最初无意修改苏联与国民政府之间签订的旧约，对签订新约反应冷漠，经过近两个月的艰苦和认真谈判，双方于1950年2月14日签订了《中苏友好同盟互助条约》、《关于中国长春铁路、旅顺口及大连的协定》以及《苏联贷款给中华人民共和国的协定》。
在签约的同时，中苏两国外长还互换照会，声明1945年8月14日中苏之间所缔结的相关条约与协定，均已失效。为了显示新约与旧约的不同，新约增加了“互助”两个字。在内容上新约的宗旨和条文比之旧约作了重大的修改和补充，宗旨和核心是序言中所规定的加强中苏之间的“友好与合作，共同防止日本帝国主义之再起及日本或其他用任何形式在侵略行为上与日本相勾结的国家之重新侵略。”
中国刚刚遭受日本军国主义的侵略，因此对日本侵略的再起自然十分警惕。鉴于当时对华执行敌视政策的美国又占领日本，中国担心美国利用日本进攻中国。因此第一款又特别明确地规定：“缔约国双方保证共同尽力采取一切必要的措施以期制止日本或其他直接间接在侵略行为上与日本相勾结的任何国家之重新侵略与破坏和平。一旦缔约国任何一方受到日本或与日本同盟的国家之侵略，因而处于战争状态时，缔约国另一方即尽其全力予以军事及其他援助。”其中“尽其全力”是应中方的要求加上的。新条约有效期为30年，如果期满前一年没有缔约国任何一方表示愿意废除，则将延长5年，并依次顺延。
《关于中国长春铁路、旅顺口及大连的协定》针对苏联根据1945年协定所享有的特权规定：苏联“将共同管理中国长春铁路的一切权利以及属于该路的全部财产无偿移交给中华人民共和国政府。”根据双方在1952年8月发表的联合公报，在1952年底之前苏联政府将两国共管的中长路的一切权利以及属于该铁路的全部财产无偿移交给中国政府。
旧协定规定中苏共同使用旅顺口海军基地的“中苏军事委员会”由苏方三人，中方两人组成，苏方担任委员长，旅顺口主要民事人员的任命由中国政府征得苏方同意后任命等。新协定规定，一俟对日和约签订之后，最晚不迟于1952年末，苏联军队“自共同使用的旅顺口海军基地撤退，并将该地区的设备移交给中华人民共和国政府。”中苏联合军事委员会由双方派出同等数目的代表组成并轮流担任主席，“该地区的民事行政应直属中华人民共和国管辖。”