10月2日，苏联政府代表团参加苏联经济及文化建设成就展览会的开幕式；10月3日开始与我国领导人会谈；10月12日会谈结束，发表了《中华人民共和国和苏联政府关于中苏关系和国际形势各项问题的联合宣言》及《关于对日本关系的联合宣言》。同时签署了七个文件：（1）苏军从旅顺口海军根据地撤退，1955年5月31日之前将该基地交由中国完全支配；（2）将1950年、1951年创办的四个中苏股份公司中的苏联股份自1955年1月1日起完全交给中国。这四个公司是在新疆境内开采有色及稀有和贵重金属的公司，在新疆境内开采和提炼石油的公司，在大连建造和修理轮船的公司和民航公司。在这些公司中的苏方股份用我国出口货物在数年内还清；（3）签订中苏科学技术合作协定；（4）中苏修建兰州---乌鲁木齐---阿拉木图铁路并组织联运的协定；（5）中苏蒙修建集宁到乌兰巴托铁路并组织联运的协定；（6）苏联为中国提供五亿二千万卢布长期贷款的协定；（7）帮助中国新建15个工业企业和扩大原有的141项企业的供应范围的议定书。这样在第一个五年计划期间苏联共援建我国156项大型企业。
10月3日，在中南海颐年堂举行了中苏两国最高级会谈。中方参加会谈的有毛主席、朱德副主席、刘少奇委员长、周恩来总理及陈云、彭德怀、邓小平、邓子恢、李富春五位副总理。苏方有赫鲁晓夫、布尔加宁和米高扬。我和费德林担任翻译，我负责俄译中，费德林负责中译俄。在会谈中，毛泽东首先发言。他说，今天我们可以谈谈，交流一下意见。一般地说，我们之间的问题或意见都是随时提出，随时解决，没有积累下什么问题。今天我们有这个极好的机会，再交换点意见。国际形势总的说来对我们是有利的。首先是各国人民积极地行动起来了，抬起头来了，帝国主义的威风被煞下去了好多，不再像以前那样嚣张、盛气凌人、轻举妄动。实际上，他们的日子越来越不好过了。
赫鲁晓夫接着说，帝国主义却没有睡大觉，而是天天在蠢蠢欲动，在图谋不轨，想达到他们的罪恶目的。诚然，他们的气焰的确没有以往那么嚣张，但他们确实还在活动着。
毛主席说，十根指头被切去了一两根，而且切去的是大拇指，手力毕竟不如从前了，大大削弱了，甚至是减去了一半的力量。总之，形势是好了，对我们是有利的。自然，我们在任何时候也不应放松自己的警惕性。我们现在有一个和平建设时期，应充分利用它。
苏方介绍说，他们的工作一般还比较顺利，但没有达到预期的指标和进度。赫鲁晓夫主动问道：你们对我方还有什么要求？