“我跟斯大林只打个平手，我跟赫鲁晓夫较量还是略占上风。”
——毛泽东
1949年12月16日中午12时整，一辆来自中国的列车缓缓驶入莫斯科北站，这是毛主席的专列。
苏联部长会议副主席莫洛托夫、苏联元帅布尔加宁里上车慰问，他们向毛主席解释说：“我们本来为您准备了隆重的欢迎仪式，但因为天气太冷，一切从简，只有一个仪仗队，您只需绕行一周。如果愿意发表讲话，把讲话稿交给报社发表就可以了。”
在结束了简单的欢迎仪式后，毛主席被送往斯大林的第二别墅下榻——这是斯大林在卫国战争期间的住所。
稍作休整之后，当天下午六点，毛主席前往克里姆林宫会见斯大林。斯大林一般不到门口迎接外宾，这次他为了表示毛主席的尊重，特地率领苏共重要领导人站成一排迎接毛主席。
这是毛主席和斯大林生平的第一次见面，斯大林握着毛主席的手，仔细端详了一会儿，说道：“你很年轻，红光满面，红光焕发，很了不起！”随后他向毛主席一一介绍了身后的同僚。
毛主席这次访苏，最重要的一个任务就是要和苏联方面签订一个新的条约（《中苏友好同盟互助条约》），以取代苏联之前和国民党签订的旧条约（《中苏友好同盟条约》）。而斯大林则认为，他和蒋介石签订的旧条约，是根据雅尔塔协议签订的，所以他并不想另立新约。
这就是毛主席这次访问苏联最重要的目的，也是双方博弈的核心焦点。
正式会谈展开后，毛主席和斯大林的谈话海阔天空，从军事聊到经济，从粮食聊到群众，一致谈了两个多小时。
期间，斯大林试探性地问毛主席：“你来一趟很不容易，我们这次应该做些什么，你有什么想法和愿望？”
毛主席回答：“我这次来，一是为了祝贺你的70寿辰，二来是看一看苏联，从南到北，从东到西都想看一下。”
斯大林说：“你远道而来，不能空手而回，咱们要不要搞个什么东西？”
毛主席回答：“恐怕是要经过双方的协商搞个什么东西，这个东西应该是既好看，又好吃的。”
毛主席也不想明说要签订协议，他认为苏联富有经验，作为联盟的老大哥，他应该主动提出帮助我们，他不提就是不够诚恳。
毛主席接着说道：“我想叫周恩来来一趟。”这无疑是对签订新约更强的暗示。
斯大林则揣着明白装糊涂，反问道：“我们都没有确定要完成什么事，为什么叫他来，他来干什么？”斯大林也在寻根追底，想让毛主席主动提出来，但毛主席没有回答他的话，他从这句话里已经看出了斯大林的态度。
被斯大林拒绝后，毛主席便回到了自己的别墅，他并没有如之前所说的那样，“从南到北，从东到西”看一下苏联，而是一直待在别墅里。
期间，他还专门把苏联的工作人员科瓦廖夫叫来，故意训斥了一顿：“你们把我叫到莫斯科，什么事也不办，我是来干什么的，难道我到这里就是为了天天吃饭、拉*、睡觉吗？”
科瓦廖夫走后，毛主席对翻译师哲说：“我如此教训一番科瓦廖夫，就是为了让他向斯大林反映我们的不满。”
双方的试探就这样一直进行着，这个时候，一个第三方介入了进来：英国通讯社在美国人的授意下开始造谣，说斯大林把毛主席关起来了。这个消息传出后，各种舆论满天飞，搞得苏联方面非常紧张，影响很不好，实际上帮了我们一把。
1950年1月1日，毛主席同意以发表《答记者问》的形式驳斥这一谣言，同时，他文章中强调说：“我逗留苏联时间的长短，部分地区取决于解决有关中华人民共和国利益的各项问题所需要的时间……在这些问题中，首先是现有的中苏友好同盟条约的问题……”
《答记者问》发表后震动很大，斯大林不再坚持原来的想法，同意周总理到莫斯科来。
1月2日晚，莫洛托夫和米高扬奉命来到毛主席的住所，询问毛主席对中苏条约的意见，毛主席提了三个意见，第一个是双方签订新的条约，第二个是两国发布一个简单的公告，说两国对新条约的内容交换了意见，第三个是发个声明，讲讲两国的关系。
毛主席让苏联自己选择，如果是签订新约，周恩来再来。如果是发表公告或者签订声明，周恩来可以不来。
莫洛托夫回答：“第一个办法好，周恩来可以来。”
毛主席追问：是否以新的条约代替旧的条约？
莫洛托夫回答：是的。
他们接着商量了毛主席外出游览的问题，这是消除外界舆论最直接的办法。他们走后，毛主席致电中央：“斯大林已同意周恩来同志来莫斯科，并签订的新的中苏友好同盟条约……”
在等待周总理到来的日子里，毛主席拜谒了列宁墓，参观了苏联的工厂和地标性建筑。
周总理抵达莫斯科后，双方的谈判随即展开，毛主席提议把中长路、旅顺和大连这三个问题都写在协议里。
斯大林回答：“中苏条约应该是一个新的条约，雅尔塔协定的问题可以不管他。”但他毕竟是不情不愿的。对于周总理提出的具体草案，斯大林表现得很不满意，但话已经说出，覆水难收，他决定在别的地方找补回来。
比如在聘请苏联专家的问题上，斯大林就提出了非常苛刻的条件，他要求对苏联专家提供远超一般水平的待遇，并规定这些专家在中国犯了错误，中方不能处理，要交给苏方。
这期间，美国国务卿艾奇逊又来“助阵”了，他在美国发表长篇讲话，说苏联准备占据中国北部的四个区域（外蒙、内蒙、新疆、东北）。
斯大林和毛主席都非常重视这件事，他们同意分别发表一项正式声明，驳斥艾奇逊的言论。
于是毛主席在19日以新闻总署署长胡乔木的名义起草了向新华社记者的谈话，用简明的文章驳斥了艾奇逊的言论。
但斯大林认为这是远远不够的，他专门邀请毛主席和周总理到克里姆林宫，说：“以新闻署长的名义发表文章是不够的，按照国际上的习惯，任何记者都可以对任何问题发表自己的看法，同时他们的言论不代表官方的立场和态度。”
斯大林说：“我认为，我们都应该信守诺言，紧密配合，步调一致，这样才会更有力量。但我们没有按照计划做，给敌人留了可钻的空子。”
斯大林的无端批评让毛主席非常生气，周总理虽然做了一些解释，但在这样的气氛下，他也不好说太多。
在谈话结束后，双方一同离开了克里姆林宫，前往斯大林的别墅。或许是为了缓和之前的气氛，斯大林特地让毛主席和周总理坐在后排的主位上，他和翻译一起坐在加座上。
据翻译师哲回忆：当时大家都沉默不语，气氛像铁块一样沉闷。
师哲主动问斯大林：您不是答应过我们，要到我们的住处去做客吗？
斯大林回答：是的，我现在也还没有放弃这个愿望。
斯大林的话音刚落，毛主席仿佛猜到了他们在说什么，问师哲：“你和他谈的什么？不要请他到我们那里去做客。”
师哲回答他正在和斯大林谈论这个问题，毛主席立刻说：“你把话收回来，不请他了。”
斯大林似乎也听懂了毛主席和师哲的对话，问师哲：“他说什么？”
师哲回答：“是我们之间的话。”
接下来车厢里又恢复了沉默，“气氛沉重得又像是灌了铅，大家就这样沉默地坐了30分钟”。
来到斯大林的别墅后，晚宴的气氛依旧冷清，主席还在为斯大林的话感到生气，他沉默着坐在椅子上一言不发，期间有三四个人轮番拉毛主席上场跳舞，但始终没有成功。
正是在这样的背景下，中苏方面签订了《中苏友好同盟互助条约》，在签字仪式上，苏联对外贸易部没有准备好相关的条款，苏方有关人员害怕挨斯大林的批评，就谎称是中国方面没有准备好中文版本，以此搪塞斯大林。
斯大林还信以为真了，在签字仪式期间，他对师哲说：“你们的翻译工作没有做好，耽误了贸易文本的印制，否则今天在这里一起签署，那多好呀！”
毛主席听了后问师哲斯大林说了什么，斯大林也让师哲翻译给毛主席，师哲于是如实做了翻译。
主席听后不露声色地说道：“缺点和错误总是中国人的。”
斯大林敏感地问师哲：“他说了什么？”
师哲再次回答：“是我们个人之间的对话。”斯大林也不好继续多问。
新的条约正式签订后，2月16日，斯大林在克里姆林宫为毛主席、周总理一行举办了隆重的告别宴，毛主席一行也在第二天踏上了归国的旅程。
3月4日晚，毛主席和周总理抵达北京，受到了政府和各党派人士的热烈欢迎。在这次长达近三个月的访苏中，毛主席堪称“虎口拔牙”，完满地完成了他的这次访问的任务。