發生過程：

一、協商條件

1945年6月12日，蘇聯駐華大使彼得羅夫來國民政府主席官邸晉謁，出示一個為進行中蘇交涉的「五項先決條件」的文件，其內容是為﹕

一、恢復旅順港的租借，建立蘇聯海軍基地。

二、大連商港國際化；同時保證蘇聯在該港有優勢的權利。

三、中東鐵路和南滿鐵路，由中蘇組織合辦公司，共同使用。

四、維持蒙古人民共和國（外蒙古）現狀，使成為獨立國家。

五、庫頁島南部以及與其鄰接諸島暨千頁群島歸屬蘇俄。

如果同意這幾項基本條件，蘇聯準備即刻開始締結中蘇友好同盟條約的交涉。

6月15日，美國駐華大使赫爾利送來了杜魯門總統的極機密備忘錄—「關於中國國民政府和蘇聯協定綱要的說明」，附有雅爾達密約的全文。備忘錄中記載著「史達林所表示的明確意志」，內容宣稱史達林將盡全力促進由蔣主席領導的中國統一，對於中國沒有領土的要求，為了和日軍作戰而進入中國領土的蘇聯軍隊亦尊重中國主權等等，美國方面認為這是史達林對於中國沒有存絲毫野心的『背書保證』。而蔣介石與蘇聯駐華大使的談判重點在於：

(一)旅順問題，絕對不能使用『租借』等類的名稱。

(二)對於外蒙古，可以賦予高度自治，在外交和軍事上都能讓其相對於獨立；但宗主權必須屬於中國。

二、談判過程

6月27日，外交部長宋子文等人由重慶飛莫斯科，蔣介石派蔣經國隨行。隨行的還有胡世澤、沈鴻烈、錢昌照等。直到7月12日為止，在和史達林舉行的第一次會議中曾經六度晤談。主要爭議點在於「外蒙古現狀」，宋子文認為外蒙現狀，就是維持1924年蘇聯承認中國擁有外蒙宗主權之所有現狀。而史達林則認為外蒙現狀為蒙古人民共和國。

7月2日與7月7日兩次談判中，宋子文奉國民政府令，拒絕承認外蒙獨立的要求。史達林威脅這一問題不解決，則協定不能簽訂。美國總統特使哈里曼極力斡旋之下，史達林始同意中華民國提出「以其現在之邊界為邊界」的提議，表示中國政府不承認民國初年蘇聯外蒙獨立侵佔部分內蒙新疆土地為其領土，同時根據這一原則規定，中國保有勘定外蒙疆界之權。

8月7日，已就任行政院長的宋子文與新任外交部長王世杰等再度抵達莫斯科。經過四次談判後，8月14日上午十一時王世杰與莫洛托夫將各約文稿逐一商定，8月15日，兩國外交部長王世杰、莫洛托夫代表簽字，宋子文、史達林亦到場，《中蘇友好同盟條約》由此簽訂。

三、毀約及廢止

1945年8月14日，日軍已向蘇軍總司令投降，但蘇聯方面卻拒絕國軍乘美國軍艦自大連港登陸接收。且根據中蘇條約「關於蘇軍進入中國東三省協定談話紀錄」，俄軍應在1945年12月3日以前撤出東北，然而蘇聯拖延至1946年3月1日方才告知中國政府撤軍，期間並大肆掠奪日本遺留之機具、軍火，將東北產業視為戰利品。

1949年10月中華民國政府以蘇聯以軍事援助中共、未使東北主權完整並且公開承認中華人民共和國等理由，宣佈廢止該條約，其所有條款概無效力。1952年，中華民國政府以蘇聯「違約」為由，向聯合國大會提出「控蘇案」，並經大會決議通過。1953年2月25日，中華民國立法院宣佈廢除《中蘇友好同盟條約》。

歷史影響：

一、暫時維持中蘇與遠東情勢的穩定

當時中華民國與蘇聯簽訂此約，目的是為穩定中蘇關係，確保對日作戰的蘇軍在作戰結束後，自東三省撤退，以利國軍接收東北，並儘量限制蘇俄在東三省的權益，與其在新疆等地的活動。中蘇之間的談判若鬧成僵局，恐影響中美關係，若能夠和在雅爾達協定上簽字的美、英兩國保持協調，或可得到英美援助，牽制蘇聯，萬一中蘇再起糾紛，美國亦難以袖手旁觀，並可藉由國際與論，防止蘇聯侵佔更多中國領土。

然而戰後蘇聯並未確實履行協定內容，在東北進行掠奪、拖延國軍接收時間，並且繼續扶植中共，因此透過協定牽制蘇聯及中共發展的企圖並未成功。

二、外蒙古獨立

1945年10月20日，外蒙人民舉行了公民投票，通過外蒙古獨立。1946年1月5日，中華民國承認蒙古人民共和國獨立。2月13日，國民政府與蒙古建立外交關係。從此，中國失去了對外蒙的控制權。