1月10日，周恩来率领中华人民共和国政府代表团离开北京前往莫斯科。这是一个颇为壮观的代表团，除随同毛主席已先期到达的陈伯达及主席身边工作人员汪东兴、叶子龙等以外，随同周恩来的代表团成员有东北人民政府副主席李富春、中央贸易部部长叶季壮、东北工业部副部长吕东、东北贸易部副部长张化东、外交部苏联东欧司司长伍修权、外交部办公厅副主任赖亚力、大连市委书记欧阳钦、工业部计划处长柴树藩、东北电业局局长程明陛、东北外贸部处长常彦卿、中央财经计划局处长沈鸿、外贸部机要秘书苏农官、鞍钢公司副经理王勋、东北机械局副局长聂春荣、东北煤矿局计划处长罗维和警卫参谋何谦等同志。毛主席返回莫斯科的第二天，周总理从新西比尔斯克打来电话。他们谈了一会儿，因传音不良，毛主席听不清楚，改为到了乌拉尔的斯维德洛夫斯克再通话。这次毛主席同周总理在电话上讲了一个多小时。毛主席把自己的活动、愿望以及将要签订的条约内容都讲了，也征求了周总理的意见。这样，周总理心中有了数，一到莫斯科立即投入了工作。王稼祥到200公里以外的雅罗斯拉夫尔去迎接周总理一行。1月20日周总理到达莫斯科，车站也有仪仗队迎接，比迎接毛主席规模小些。

　　一到莫斯科，就来见毛主席，商量如何开展工作。过了一天，周总理索性搬到毛主席二楼的一间房子里住，这样更便于同主席商量问题。由于事先已有充分准备，在周总理到达莫斯科的第三天，1月22日，毛主席、周总理与斯大林举行会谈，维辛斯基、李富春、王稼祥等也在座。毛主席首先发言，阐述了在新情况下中苏两国的合作关系应以条约形式固定下来的意见。他认为，条约的内容应是密切两国的政治、军事、经济、文化、外交的合作，以共同制止日本帝国主义再起及日本或与日本勾结的其他国家的重新侵略。斯大林同意这一意见，并谈了签订条约问题，即同盟条约问题、中长路问题、旅大问题、贸易及贸易协定问题、借款问题、民航合作问题等。毛主席提议中长路、旅顺及大连三个问题写在一个协定中。斯大林说：中苏条约应是一个新的条约，对雅尔塔协定问题可以不管它。旅顺口问题的解决办法，一个是限定归还，在对日和约缔结后撤兵；一个是现在撤兵，但过去的条约形式暂不变更。”毛主席同意前一个办法。谈到大连的问题时，斯大林说：可由中国自己处理。”关于中长路，因为我们原无变更中苏共同经营之意，所以只提出缩短年限，改变资本比例，由现在的中苏各占一半改为51∶49以及关于贸易问题，毛主席说，我们准备的出入口货单，并不十分准确，因此与贸易有关的问题只能作出大概的规定。斯大林还提出不允许第三国居民进入和在中国东北、新疆地区居留的问题。由于这个问题提得突然，谈话有些冷场。周总理随即反问道：“东北住有很多朝鲜民族的居民，他们算不算第三国公民?更不用说外来的蒙古人了。”斯大林对这一反问措手不及，一时哑口无言，后来说明他们的本意是禁止美、日、英等帝国主义国家的人进入东北活动。在这个问题上曾出现不愉快的气氛，因为苏方提出的这个问题，干涉了我国的内政。关于聘请苏联专家的问题，斯大林提出了一些苛刻的条件。这些条件既不符合中苏友好的原则，又带有明显的不平等性质。这些条件对苏联专家待遇的要求过高（后来连专家们自己也承认这一点），还规定苏联专家在中国犯了错误时，中方不能处理，而应交由苏方审理和处理。在这个问题上，斯大林沿袭了西方帝国主义国家在对外援助方面所执行的方针、政策，同时也表现出了大国沙文主义。他这样做，其实在很大程度上是为了讨好俄罗斯民族，使国内的人们看到他是在为俄罗斯人民的利益着想，为俄罗斯人民办了一件有利可图的好事。所以，包括俄罗斯族在内的人们说：斯大林在斯大林去世后，1954年赫鲁晓夫第一次访华时，主动提出取消所有的四个中苏合股的公司。在后来的谈判过程中，苏方提出在我国的哈尔滨、沈阳、大连、上海、广州等城市设立领事馆，中国相应地在苏联的海参崴、伯力、赤塔等地设立领事馆；在西部地区，苏方在我国的乌鲁木齐、伊宁、喀什设领事馆，中国相应地在苏联的塔什干、阿拉木图、斋桑设立领事馆。在这个问题上，双方的实际做法有很大的差距。苏联非常积极地按协定设立了他们的领事馆，并立即开展了活动。而中方除了在赤塔、海参崴两处勉强设立和维持了不长时间的领事馆外，在其他几个地方根本没有开设领事馆。曾担任驻赤塔中国总领事的徐介藩说：苏方按老习惯，把一切外交人员都当作外国情报人员看待，处处提防，行动极不自由。所以，他只在赤塔工作了不多的时间，就不愿返任了。毛主席对苏联的这些做法是有意见的。在1月22日的会谈中，双方决定委托周恩来与米高扬、维辛斯基进行具体会谈。后来在会谈时，我方加入了王稼祥、李富春，苏方加入了外交部副部长葛罗米柯、罗申。从1月23日起，周恩来、李富春、王稼祥同米高扬、维辛斯基、葛罗米柯、罗申开始就条约和协定的内容进行会谈。有时，毛主席也参加会谈。

　　周总理看后说：不对，我说得很多，内容没有全包括进去，要修改。”当即把王稼祥、陈伯达叫来商量，同时向毛主席作了汇报。毛主席说：我们自己重搞一个吧。”于是，周总理花了整整两天多时间草拟了条约文本，我把它译成俄文交给苏方修改。苏方没有改动多少，表示满意。看来，这是出乎他们意料的，他们没有想到我方会提出内容这么充实的条约。所以说，条约文本实际上是我方起草的。《中苏友好同盟互助条约》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。”“亟愿依据联合国组织的目标和原则，巩固远东和世界的持久和平与普遍安全。”《关于中国长春铁路、旅顺口及大连的协定》规定：“苏联政府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地移交中华人民共和国政府。此项移交一俟对日和约缔结后立即实现，但不迟于1952年末。”不迟于1952年末，苏联军队即自共同使用的旅顺口海军根据地撤退，并将该地区的设备移交中华人民共和国政府，而由中华人民共和国政府偿付苏联自1945年起对上述设备之恢复与建设的费用。”以上两项在苏联未移交之前均由中苏共及中华人民共和国业已与其建立外交关系而获得了充分保证。”“苏联经济机关在东北自日本所有者手中所获得之财产无偿地移交中华人民共和国。”（其实在苏军从东北撤退时，已搬走了大量的装备。）《公告》之所以提到蒙古人民共和国的地位问题，是因为1945年8月国民党政府和苏联政府互换了《关于外蒙古问题的照会》，同意外蒙古独立。夏天，刘少奇访苏时已表明：蒙古人民要求独立，根据各民族自治的原则，我们应当承认蒙古独立。一次，毛主席、周恩来和斯大林会谈，在交谈了若干问题后，周总理提出：关于蒙古人民共和国的独立地位，中国准备发表一项声明。”斯大林一听立刻就紧张起来，愣了一下，说：蒙古问题不是早已解决了吗?并不存在问题，有什么要声明的?!再说，蒙古同志不在，我们谈蒙古问题干什么?我们有什么权利谈论人家的命运。”总理耐心地解释说：我们政府必须有个声明。中华人民共和国成立时，我们宣布旧中国的一切国际协定、条约一概不予承认。蒙古独立是国民党经手办的。国内的民主人士提出来，既然国民党签订的一切国际协定、条约都不予承认，那蒙古独立的问题，你们承认不承认?我们必须表明态度。”斯大林好似放下一块大石头，大大地松了一口气，说：我们两国都可以发表声明，还是中国政府先发表，苏联政府支持中国的声明，蒙古政府也表个态。”最后以两国公告的形式解决了这个问题。会谈中提出了如何对待苏联在中国（主要是东北和新疆）的侨民问题。主要是关于他们的国籍问题和居留条件。苏侨中有人既不愿加入中国国籍，也不愿要苏联国籍，这样就成为无国籍公民，而无国籍公民在中国居住，中国则不能答应。苏方对年轻的苏侨，愿意承认他们的苏联国籍，而对年龄较大，原系革命时期逃离苏联的人则不乐意承认并抱有怀疑态度。这个问题大概到1955年才彻底解决。在一次谈话中，斯大林主动地提出，在盛世才时代，他们帮助新疆人民建立武装力量，训练干部，以对抗国民党的势力，并在那里建立有相当大的军火库，储存了一部分武器弹药。现在决定将这部分物资全部转交中方，望中方指定专人负责接洽、接收。主席当即委托周总理办理。我还记得《条约》的有效年限开始谈定是20年，不知后来怎么变成30年。翻译时，我曾问主席，他说：原来是20年，不知什么时候改为30年。”看来，他并不看重年限。因为斯大林认为中国应在亚洲多发挥作用，斯大林同毛主席谈论日共和朝鲜情况。斯大林说：北朝鲜同志总是想进攻南朝鲜，对于现时不要进攻的话，毛泽东与途经莫斯科的孙维世。女，我建议把孙维世留下来做些生活方面的翻译工作，周总理同意了，她住在了姐妹河别墅的三楼。一次会谈时，斯大林将毛、周、王稼祥单独请到另外一个房间里，可能斯大林想谈谈心里话。主席又一次向斯大林讲起他曾在中国十年内战期间受过错误路线的打击、排挤。斯大林认真地听着。突然，毛主席指着王稼祥说：就是他们打击我，他就是在苏区犯错误的一个。”弄得王、周十分紧张。斯大林接着话茬说：啊，王大使!你还这么厉害，你也是犯错误的一员。”毛立即接着说：“他早改正了，而且现在还是得力的干部。”可是，话刚开一个头，就被别的插话引开了，未能尽所欲言。毛主席始终未能在斯大林面前一倾衷肠，吐出胸中的冤枉和怨气，而斯大林将精力却集中于当前的事务，如谈判、条约、协定上，也许他不想再提中国十年内战期间苏联和共产国际对中国革命有什么错误意见，或者认为关于错误一事，在刘少奇访苏时已谈清了。在此期间，斯大林给毛主席打了第三次电话，也是最后一次。因我正陪周总理在克里姆林宫谈判，电话是孙维世接的，她一听讲话者是斯大林，就说“我听不懂，听不懂”，吓得把话筒给丢了。于是斯大林把我从会场叫到他的办公室，他说：“我在电话上讲，你译给毛主席听。”斯大林问：你最近生活和身体健康状况如何?”毛主席答：还好。”斯大林又问：你还有些什么考虑、愿望和要求，我们还应该再进一步做些什么?”毛主席答：周恩来今天已进城去了，正在克里姆林宫商谈呢。”斯大林说：我是想征求你的意见，看你是否还有什么新的意见或想法。”毛主席说：我没有什么新的意见，一切由周恩来商谈办理。”从此，斯大林再也没有来过电话。毛主席、周总理在条约和协定文本的准备过程中，还进行着其他活动。如2月6日、7日、13日分别参观飞机工厂、斯大林汽车工厂，到国立实验大剧院观看《天鹅湖》，还参观了“光”集体农场。

　　毛泽东等在莫斯科“斯大林”汽车制造厂参观，右三为师哲。在毛主席步入莫斯科大学的大门正厅时，我请他注意内厅门头正面匾额上的李时珍画像。李时珍已被列为世界著名科学家，可是在解放前，我们中国人知道这位大医药学家的却不很多。在旧中国，很少有人重视他，甚至很少有人谈到他。1949年夏，我们跟随少奇同志来到这里参观时，第一次看到李时珍的画像同世界著名科学家的画像挂在一起，留下了极其深刻的印象。中国留学生们齐集一堂，热烈欢迎毛主席，并要求毛主席给他们讲话。毛主席首先对同学们的热烈欢迎表示谢意，祝愿大家“百尺竿头，更进一步”，在学习中获得优良成绩。毛主席说：校方称赞中国留学生很用功、学习成绩一般都好；我们的国家建设正需要专业人才，需要大量的科学家、技术家；你们之中有的是在打基础，有的是在深造。我想说的还是那么几句老话：学习要与实践相联系，理论要与实际相结合；一切理性知识只有与感性知识相结合，经过实践的验证、鉴定、充实和发展，才能真正发挥出它的作用来；总而言之，学以致用，学到的知识必须在实践中运用、考验，使之起到应有的作用；学而无用或学而不用，这种事情虽然很少，但在实际生活中是有过的；我们国家希望有真才实学的人，希望你们今后能在实际工作中为国家建设多做贡献。同中国留学生一道参加欢迎会的有学校的领导、教师和少数外国留学生。原打算请毛主席参观物理系、化学系等，后因考虑到毛主席的健康，就放弃了这个计划。在离开苏联回国的前几天，毛主席赴中国驻苏大使馆，看望了大使馆的全体工作人员，并与他们一起座谈。参加座谈的还有商务参赞处的部分同志、医科大学的部分留学生。