在1949年冬季的第一個月，毛澤東踏上了開往莫斯科的列車，這是他首次以外交使者的身份出訪。他攜帶了豐厚的禮物，以慶祝斯大林的誕辰，但他的真正意圖是為了締結中蘇聯盟，期望與斯大林締結新的中蘇協定。然而，盡管在異國他鄉逗留了接近兩個月的時間，斯大林對于簽署協定的事情卻三緘其口。

在毛澤東抵達滿洲里時，斯大林派遣了蘇聯外交部長親自駕駛專列前來迎接。部長不僅陪同毛澤東登上列車，還親自為他安排了座位，并向列車上的工作人員反復強調確保毛澤東的安全。盡管列車上的乘客大多是蘇聯人，但也貼心地配備了中國廚師，以防毛澤東不習慣西式飲食。

在12月16日，毛澤東乘坐的專列終于抵達莫斯科北站。各高官前來迎接，毛澤東也熱情地與他們進行了交流。由于在旅途中為了舒緩疲勞經常在月臺上散步，毛澤東受了些風寒，因此歡迎儀式也相對簡化了。

毛澤東此行帶著明確的目的，他在隨后幾天的會議中直截了當地與斯大林討論了兩國之間的政治和經濟議題。他對蘇聯政府過去與國民黨政府簽訂的《中蘇友好同盟條約》表示出了不滿，認為該條約是在雅爾塔協定下形成的，中國方面并未被告知，且嚴重侵害了中國的主權和利益。

斯大林則認為，修改該條約將違背美國和英國的利益，可能會給他們提供修改其他條款的借口。他擔心這會冒犯以美國為首的西方國家，因此不愿意簽署新的協定。但毛澤東并未因此退縮，他此行的目的就是為了簽訂新的中蘇條約，不會輕易放棄。

到了24日，雙方進行了第二輪會談，持續了超過五個小時。在共進晚餐的同時，雙方就各自的問題進行了討論，氣氛雖然和諧，但斯大林依舊對合約一事閉口不談，這讓毛澤東感到不悅。毛澤東故意詢問斯大林是否應該邀請周恩來前來莫斯科，這實際上是在暗示周恩來若來訪，則是為了處理新條約的具體技術問題。然而，斯大林的回答卻是斷然的：“還是不來為好。”這是對簽訂新中蘇條約的明確拒絕。

就在此時，毛澤東接到了緬甸、印度等國希望與中國建立外交關系的消息，他立即指示周恩來將這一消息公開，以此來刺激斯大林。斯大林終于開始松動，毛澤東也通知他將提前一個月返回國內。

1950年1月2日的夜晚，毛澤東欣喜若狂，他向中央報告了一個好消息：斯大林同意簽訂合約，并通知周恩來前往莫斯科，簽署新的條約和其他協議。在合約順利簽訂后，2月17日，毛澤東和周恩來一行人滿載著斯大林贈予中國的禮物，踏上了歸途。

毛澤東安全返回京城，人們歡欣鼓舞，紛紛慶祝他堅持不懈的訪蘇之旅所帶來的成果。新條約的簽訂標志著中蘇兩國關系進入了一個新紀元，促進了兩國人民之間的友好交流。對于新中國的經濟復蘇，這提供了有利的外部環境，同時也對中國的國際地位產生了深遠的影響。