蒋介石派经国到莫斯科，亲自和斯大林讨论东北问题。行前，经国接触苏联驻中国大使馆官员李多夫斯基（Andrei Ledovsky）。这位俄国官员告诉蒋经国，他在苏联的声誉不错，跟斯大林谈话时宜直接切入重点，不要阿谀奉承斯大林。4蒋经国对李多夫斯基透露了一个重要讯息，中方在全盘解决方案中预备做一项重大让步——将来不准美国到东北做资本投资，美国在中国若享有任何经济权利，苏联一体适用，一样不少。5蒋经国在1945年圣诞节当天只身出发，前往苏联。此行在国民政府内部秘而不宣，但蒋介石通知了马歇尔。
蒋经国12月30日、1月3日两度与斯大林会谈，这个时候正是孙立人所部持续推进，马歇尔的调处也出现第一个成绩的时刻。国共双方接受马歇尔提议，宣布1月10日起全面停火，并同意按照蒋、毛10月间原则接受的方案，召开各党派人士的政治协商会议。若是斯大林预备接受中共不接管整个东北的解决方案，这些发展应该有助于经国和斯大林就东北未来前途达致协议。
可是，苏联外交部长莫洛托夫在呈给斯大林的汇报备忘文件中，却对这位年轻的旧布尔什维克同志，持着怀疑的评估意见：
现在，我们来看看蒋经国。蒋介石企图在美、苏之间玩手法，经国身为一位旧布尔什维克党人，也跟他父亲没有两样，企图在我们和他父亲之间玩弄，伪装他是苏联的真心朋友。经国可能甚至不惜以批评他父亲为方法。然而，蒋介石除非百分之百肯定儿子会遵循父亲的政治目标，否则绝不会派儿子来莫斯科。接近蒋介石的人士不喜欢他儿子，不仅因为过去他是左派，更因为他是政治继承人。实际上，经国非常平庸，根本比不上宋子文的老练。结论：蒋经国非常不可能被授权和我方签署任何协定。他这次到莫斯科来的目标只是谈谈，可能替蒋介石本人亲自到访先做准备。6
莫洛托夫报告说，蒋经国一定会寻求斯大林针对“即将来自左翼（中共）的危险”提供“道义与政治支持”，并盼望莫斯科支持国民政府，设法让中共部队停止争占东北及华北的战事。他指出，经国会就美国未来在华角色，丢出若干让步的讯息。他提出经国已经暗示，作为整体协议的一部分，国民政府不会让美国资金进入东北，美国在其他地方，享有的权利与苏联相等。莫洛托夫也判断，蒋经国一定会就苏军迟迟不退出东北提出质疑。
莫洛托夫建议斯大林反将一军，要求美军立即全部退出中国，南京承认蒙古人民共和国（外蒙古），中、苏以五五对等共同经营日本原先在东北的企业。撤军问题则能拖则拖，借词苏联可能需要驻军两三年，以保护铁路线及苏联侨民。
蒋经国在会谈中的确要求斯大林介入国、共谈判，也表示苏联共产党和中国国民党的关系，可以回复到类似1923至1924年水乳交融、携手合作的地步。蒋经国又暗示，中国可在苏联和美国之间保持中立，并放松目前与华盛顿的关系。7他承诺，美军只要完成解除日军武装、遣送日本人回国任务，立刻统统离开中国。蒋经国很可能也重提中方附带条件的保证，也就是莫洛托夫所报告的，排除美国资金参加东北经济活动之议。况且，他也有可能抛出父亲11月13日手谕所指称的政策路线试探俄方反应——蒋介石在手谕中告诉儿子，国民政府不寻求在东北建立军事力量。
斯大林在答复时宣称国共应该共存，否则国民党会越来越腐化；美国的“门户开放”政策是帝国主义者侵略的工具；国民政府表面对苏联友善，实则敌视。斯大林警告说，如果这种情形持续下去，中、苏双边关系不能持久。他指控，美国想以中国为工具，必要时就会牺牲中国的利益。斯大林又说他并不想干预中国内政；苏联乐意与邻国保持亲密关系，但是美军持续屯驻中国，使得局势变坏。苏联可以协助中国在东北建立重工业，在新疆开发经济，但是苏联最重要的条件就是，中国不应该允许美国有一兵一卒留在境内。
