外蒙古原系戈壁沙漠以北的中国领土，辛亥革命爆发后，沙俄乘机唆使外蒙古封建领主脱离中国宣告独立。1912年到1913年间，沙俄政府擅自同外蒙古签订了一系列条约，将外蒙古完全置于俄国的“保护”之下。沙俄政府又以“承认中华民国”为诱饵，对袁世凯政府进行讹诈。1913年11月，袁世凯政府与沙俄签订了《中俄声明》，追认了“俄蒙协议”，“承认外蒙古的自治权”。虽然声明中载明“俄国承认中国在外蒙古的宗主权”，外蒙是“中国领土的一部分”，却又规定中国政府不能在外蒙设治、驻军和移民，实际上承认了沙俄对外蒙古的控制。十月革命爆发后，北洋政府派军队开进外蒙，失去靠山的外蒙傀儡被迫宣布“情愿取消自治”，所定有关条约“概无效力”。沙俄在策动外蒙“独立”的同时，还强占了外蒙西北部的唐努乌梁海地区。该地区位于叶尼塞河上游，面积17万平方公里，人口7万，历来属于中国，19世纪初沙俄就把这一地区称为“移民之天国”，极欲侵占。1914年沙俄宣布该地为其保护地。1918年唐努乌梁海建立苏维埃政权，并于1921年宣布独立。同年，苏联宣布放弃对唐努乌梁海的保护制度。1926年，该地又宣布成立图瓦人民共和国，实行新宪法。中国政府从未承认过该地独立。
上述危机一直制约着中苏关系，并成为日后中苏交涉中的难点。蒋介石放心不下，在开罗会议期间曾对罗斯福声称，唐努乌梁海在被苏联画进版图以前，一直是中国外蒙古的一个组成部分，他说这个问题将来必须同外蒙古问题一起与苏联谈判解决。但罗斯福虽然对此表示关切，却并不肯作出任何承诺。实际上，这时罗斯福已在打算以牺牲中国的利益来换取苏联在远东参加对日作战。
中苏友好同盟条约》的签订
1945年2月，在没有邀请中国代表出席的情况下，为促使苏联尽快参加对日作战，美、英在雅尔塔与苏联签订了《雅尔塔协定》。该协定损害了中国的领土主权和利益，其中涉及：维持外蒙古现状、苏联租借旅顺军港、大连港国际化、中苏铁路和南满铁路由中苏合营。直到6月，新任美国总统杜鲁门才将《雅尔塔协定》内容透露给中国政府。蒋介石说：“美、英、苏三国在雅尔塔签订的密约，中华民国没有参加，在法律上不受其约束。”
为寻求公道，6月27日国民政府行政院长宋子文率领中国代表团前往苏联谈判。在这之前，苏联新任驻华大使彼得罗夫曾拜见过蒋介石，向他提出以雅尔塔协定的各项内容作为中苏交涉的“五项先决条件”，所不同的是将外蒙古维持现状改为独立。蒋介石提出“租借”旅大不妥，应改为共同使用，同时坚持中国有使用旅顺军港的权利以便战后接收东北。但是，彼得罗夫却以雅尔塔协定为本，寸步不让。
6月30日，中苏会谈正式开始，双方就一系列问题进行了艰苦的磋商。宋子文拒绝承认外蒙古的独立，宣称苏联在东北的势力必须限制在共同管理和使用大连、旅顺两个港口与中东、南满两条铁路之内。但斯大林坚决反对，他要求中方正式承认外蒙独立，由苏联单独管理和控制上述港口和铁路，并进而提出允许苏联在旅大周围建立特别军事区的新建议。后来，中苏双方都作了让步，尤以中方让步为多。
7月21日，宋子文以回国请示为借口离开苏联回重庆，其真实的动机之一，是害怕因在一个使中国倒退30年的协定上签字而断送了自己的政治前程。斯大林亦因参加波茨坦会议离开苏联，谈判中断。
德国投降后，美国对苏政策趋于强硬，国务卿贝尔纳斯认为原子弹可以使日本“在俄国参战以前投降，这样就可使中国免遭其难”。因此，他于8月5日即美国向日本广岛投掷第一颗原子弹的头一天，指示驻苏大使哈里曼转告苏方，中国已完全满足了雅尔塔协定中所提条件，中苏之间不得达成有损于美国的协议，特别反对将大连港包括在军事区内，因为这是违背门户开放政策的。斯大林于8月6日要求立即恢复谈判，同时准备作出某些让步。于是，刚接任外交部长的王世杰，又与宋子文一道赴莫斯科谈判。
8月8日中苏双方重开谈判。就在这一天，苏联对日正式宣战，次日，苏军越过中苏边界，进入东北。8月10日，蒙古对日宣战，苏蒙联军亦进入中国境内。中共延安总部发出举行大反攻的命令，并派部队向热河和东北进军。新疆三区政府的军队也已向迪化进军。蒋介石担心如不及时与苏方签约，不仅东北、内蒙古会在苏军的支持下被中共军队所占领，就是新疆也恐难保全。因此他指令宋子文、王世杰，在苏联保证不援助中共、尊重中国东北主权的完整、不干涉新疆的内政和规定苏军自东北撤退期限的前提下，不惜作出重大让步。这样，在以后的谈判中，苏方重申不支持中国共产党，并保证将东北行政权转交国民政府，而中方在大连问题及中长铁路局局长人选问题上，则基本同意苏联的要求。
8月14日，正当世界反法西斯战争胜利的消息传开之时，中苏双方在莫斯科签订了《中苏友好同盟条约》及两项换文。同时签订的还有《关于中国长春铁路之协定》、《关于大连之协定》、《关于旅顺口之协定》、《关于中苏此次共同对日作战苏联军队进入东三省后苏联军总司令与中国行政当局关系之协定》，以及两个附属议定书及关于苏军从东北撤军的记录。代表双方政府在条约、协定及议定书上签字的是中国外交部长王世杰和苏联外交部长莫洛托夫。同年8月24日，《中苏友好同盟条约》和有关协定及议定书等，经中苏双方交换批准而正式生效。
