7月28日，美国国务院向赫尔利发去一份电报，督促宋子文返回莫斯科，恢复与斯大林的谈判。他强调说，迅速缔结中苏条约已显得非常重要。
7月29日，赫尔利向在波茨坦的贝尔纳斯报告说，宋子文不想再去莫斯科，他希望任命王世杰为外交部长，代他去与斯大林会谈。
但是赫尔利非常欣赏风度儒雅的宋子文博士，他告诉蒋介石，宋子文是除蒋之外中国唯一能“以独特的手腕与斯大林谈判”的人。于是蒋介石采取了一个折衷方案，任命王世杰为外长，协助宋子文去莫斯科与斯大林谈判。
宋子文只好硬着头皮去了。由于蒋介石已经决定对苏联的勒索作出更多的让步，宋子文增强了几分信心。蒋介石授权宋子文答应苏联在关东半岛以北直至沙俄前租借地一线有一个军事区，但不包括大连及连接大连的铁路。
但是当双方坐在点缀着鲜花的谈判桌前时，谈判并不顺利。斯大林坚持要获取对大连及进出大连的通路的控制权，并警告说：“中国政府最好赶快达成协议，否则中共就要进入满洲了。”
宋子文这时已感到精力衰竭了，他抵挡不住斯大林咄咄逼人的进攻，终于同意将大连包括在苏联军事区内。
于是，在日本投降的前夕，8月14日晚，《中苏友好同盟条约》签定了。王世杰代表中国签字，莫洛托夫代表苏联签字。