1949年，新中國成立第二天，蘇聯率先承認中華人民共和國。10月3日，中蘇兩國宣布正式建交並互派大使。在蘇聯帶動下，一批社會主義國家相繼和新中國建立了外交關系，這對於打破帝國主義孤立新中國的圖謀，幫助新中國逐步登上世界舞台具有極其重大的意義。
12月6日，毛澤東乘專列離開北京前往蘇聯，他此行的目的主要是商談廢除不平等的中蘇舊約簽訂新約，尋求蘇聯經濟和技術援助，同時祝賀斯大林70壽辰。這是他生平第一次出國訪問。
12月16日，專列抵達莫斯科，受到蘇聯方面的熱烈歡迎。當天下午6點，斯大林在克裡姆林宮會見毛澤東。斯大林和毛澤東是國際共產主義運動中最有影響的人物，又各自領導著一個偉大的國家。他們的首次會面，為世界所矚目。
毛澤東同斯大林熱烈握手，互相問候致意。斯大林高興的說：“你們取得了偉大的勝利，您對中國人民的貢獻很大，您是中國人民的好兒子，我們真誠地祝您健康！”毛澤東說：“我代表中國人民衷心地感謝蘇聯人民給予我們的支持和幫助，中國人民是不會忘記朋友的！”
12月21日，毛澤東應邀出席蘇方舉行的斯大林70壽辰慶祝大會。蘇方特意安排毛澤東坐在斯大林的旁邊，並在外國領導人中第一個發言。毛澤東熱情洋溢的祝壽詞受到盛大歡迎，三次全場起立長時間鼓掌。
祝壽活動后，斯大林又同毛澤東舉行了會談。毛澤東又提出中蘇舊約問題，但斯大林考慮到那是根據雅爾塔協定締結的，一旦改變會給美英借口，動搖蘇聯戰后從日本手中取得的千島群島和南庫頁島的合法性，從而不願意廢除舊的中蘇條約。
在訂立新約的問題上，雙方相持了近半個月。正在這時，英國通訊社放風說，毛澤東被斯大林軟禁起來了。為回擊西方謠言，毛澤東在1950年1月2日發表了一個答塔斯社記者問，明確指出他訪蘇的首要目的就是解決中蘇條約問題。西方國家制造的意在挑撥中蘇關系的謠言，促使斯大林改變了觀點，加上其他一些因素，斯大林終於同意簽訂中蘇新條約。
1950年1月20日，周恩來率中國政府代表團抵達莫斯科，隨后雙方就簽訂新約和協定問題舉行正式談判。根據斯大林和毛澤東商定的基本精神，雙方很快就內容達成一致。
2月14日，斯大林和毛澤東共同出席在克裡姆林宮隆重舉行的條約簽字儀式。周恩來代表中方在《中蘇友好同盟互助條約》等文件上簽字。
當天晚上，中方在大都會酒店舉行慶祝會，應毛澤東主席之邀，斯大林前來出席，打破了不到克裡姆林宮之外的地方出席宴會的慣例和蘇方黨政軍最高領導人等共同出席了這次盛大的招待會。在熱烈的氣氛中，斯大林舉杯向毛澤東祝酒：“毛澤東同志，祝賀您訪蘇圓滿成功！”席間，雙方不斷互助兩國領袖身體健康，高呼“中蘇友誼萬歲！”。
2月17日，毛澤東和周恩來一行結束對蘇聯的訪問，啟程回國。《中蘇友好同盟互助條約》的簽訂是新中國外交取得的重大成果，對於維護世界和平、促進中蘇友好關系的發展和恢復新中國的經濟建設起了重要作用。
