中苏会谈着重围绕着以下几个问题展开。一是旧约问题，中方要求即时废弃，苏方不肯全部废弃。二是外蒙古问题，中方要求苏联撤兵及废弃苏蒙协定，苏方坚持暂时难以做到，因担心白党再度利用外蒙古为进攻苏联的据点。三是中东铁路问题，中方要求根据苏俄第一次对华宣言，无条件收回，苏方只同意折价赎回。由于北京政府不能接受加拉罕在俄蒙旧约、外蒙古撤兵和中东路赎价等问题上的要求，终至谈判破裂。
对于北京政府的做法，这时国内除少数人认为是维护国家主权和利益的必要之举外，多数舆论均持批评态度。北京大学教授甚至联名发表宣言，要求对苏联“立为无条件之宣告承认”。而部分学生甚至还为此上街游行示威，以示对北京政府的抗议。
受此压力，北京政府5月下旬被迫与苏联方面重开谈判。在10天之内，双方谈判20次，最终取得苏联代表的某种让步。《中苏解决悬案大纲协定》于5月31日在外交部正式签字。该协定规定：协定签字后两国即恢复使领关系，并迅速商定一切悬案之详细办法；中国与帝俄签订的一切条约、协定等概行废止；苏联政府承认外蒙古完全为中华民国之一部分并尊重在该领土内中国之主权；在两国各自境内不准存在图谋以暴力反对对方政府的各种机关团体及其举动；中东铁路所有关系国家及地方主权之事务概由中国政府办理，中方并有权以中国资本赎回中东铁路及所属一切财产，中东铁路由双方共管，理事会由两国各选派理事5人组成，局长由俄人充任，副局长2人，俄华各一；苏联政府放弃前俄国政府在中国境内的一切租界等等之特权及特许，放弃庚子赔款的俄国部分，取消治外法权与领事裁判权。见王铁崖编：《中外旧约章汇编》第三册，北京：三联书店1962年，第423－434页。
《中苏解决悬案大纲协定》签订之日，亦即中苏两国宣告正式相互承认和建交之时。然而，由于各国公使团的粗暴干涉，北京政府在究竟是互派大使，还是如同其他列强各国一样只互派公使，以及在劝说公使团同意将旧俄使馆移交苏联政府等问题上，仍旧颇费了一番周折，直到9月中旬这些问题才渐次得到解决。而与此同时，由于奉系军阀张作霖早已宣布“自治”，不承认北京政府与苏联政府签订的《中苏解决悬案大纲协定》，甚至指其为丧权辱国，考虑到中东铁路等事宜必须取得张作霖的认可，加拉罕遂不能不再派代表前往奉天与张作霖进行局部交涉。双方最终在9月20日达成了《中华民国东三省自治省政府与苏维埃社会主义联邦政府之协定》（简称奉俄协定），其中规定关于中东铁路问题由奉苏会商解决。该协定在第二次直奉战争结束后，因直系崩溃，奉系入关，新成立的北京临时执政府遂于1925年3月宣布核准追认奉俄协定为《中俄解决悬案大纲协定》的附件。 |
