宋子文承諾，中國政府不反對蘇聯軍隊駐扎在外蒙古。他還詳細解釋了中國不能承認外蒙古獨立的原因，并且再三強調，任何一個中國政府，只要承認外蒙古獨立，沒有不垮臺的。斯大林不以為然，說蘇聯政府承認了芬蘭的獨立，卻沒有因此而垮臺。

會談中，雙方對雅爾塔協(xié)定關于維持外蒙古現狀條款的理解出現分歧。斯大林認為維持外蒙古現狀“即為承認外蒙獨立”，條文系蘇方起草，英、美沒有參加修改，他可以向兩國當面質問。斯大林還聲稱，如果中國方面不同意，中蘇之間就無法達成協(xié)議。而宋子文堅持從法律上解釋，所謂保持現狀，“乃系中國在外蒙法律上仍保持其宗主權”，只是事實上無法執(zhí)行而已。

7月8日，中方準備在東北問題上作出讓步。宋子文致電蔣介石請示：（1）旅順軍港如果完全由中國管理，蘇聯必不允許，故事實上只能由蘇聯管理，而由中蘇共同使用，至于民事行政權則全部歸中國；（2）大連為純粹自由港，由中國管理。如果蘇方不同意，擬將碼頭倉庫及運輸經營組織由中蘇合辦。（3）中東、南滿鐵路權利由中蘇平分，董事長總經理以華人充任，副董事長協(xié)理由蘇聯人充任。如果辦不到，中東鐵路董事長為華人，總經理由蘇聯人擔任，南滿鐵路董事長總經理仍由華人充任。

蔣介石復電表示：旅順軍港名義上必須由中國主管，但關于海軍重要部分及其技術人員中方可委派蘇聯人負責管理，其民事行政權應完全歸中國。大連為純粹自由港，但不能有特殊辦理字樣。其碼頭各種管理權必須歸中國，南滿鐵路管理權須歸中方掌握。

鑒于雙方談判再度陷入僵局，在7月9日的會談中，宋子文只好向斯大林通報了蔣介石關于外蒙古問題的意見：中國政府在對日戰(zhàn)事結束之后，“不反對蒙古人民投票表決外蒙獨立”。

斯大林表示滿意，也同意于戰(zhàn)后公布這一消息。針對蔣介石提出的三項交換條件，斯大林承諾，蘇聯不再向新疆運送軍火。關于中國共產黨，斯大林認為，國民黨政府要求軍令政令統(tǒng)一，“極為允當”。他還表示，此后蘇聯援助中國的一切武器及其他物資，“均以中央政府為惟一對象”，不向中共提供武器。事后，宋子文在給蔣介石的電報中承認，斯大林在中共問題上的談話“甚為切實友好”。

由于蔣介石的讓步，外蒙古問題的談判終于取得了突破。斯大林接受蔣介石的“折衷方案”，終于就“事情的實質取得一致”，而“剩下的只是形式問題”。