宋子文承诺，中国政府不反对苏联军队驻扎在外蒙古。他还详细解释了中国不能承认外蒙古独立的原因，并且再三强调，任何一个中国政府，只要承认外蒙古独立，没有不垮台的。斯大林不以为然，说苏联政府承认了芬兰的独立，却没有因此而垮台。
会谈中，双方对雅尔塔协定关于维持外蒙古现状条款的理解出现分歧。斯大林认为维持外蒙古现状“即为承认外蒙独立”，条文系苏方起草，英、美没有参加修改，他可以向两国当面质问。斯大林还声称，如果中国方面不同意，中苏之间就无法达成协议。而宋子文坚持从法律上解释，所谓保持现状，“乃系中国在外蒙法律上仍保持其宗主权”，只是事实上无法执行而已。
7月8日，中方准备在东北问题上作出让步。宋子文致电蒋介石请示：（1）旅顺军港如果完全由中国管理，苏联必不允许，故事实上只能由苏联管理，而由中苏共同使用，至于民事行政权则全部归中国；（2）大连为纯粹自由港，由中国管理。如果苏方不同意，拟将码头仓库及运输经营组织由中苏合办。（3）中东、南满铁路权利由中苏平分，董事长总经理以华人充任，副董事长协理由苏联人充任。如果办不到，中东铁路董事长为华人，总经理由苏联人担任，南满铁路董事长总经理仍由华人充任。
蒋介石复电表示：旅顺军港名义上必须由中国主管，但关于海军重要部分及其技术人员中方可委派苏联人负责管理，其民事行政权应完全归中国。大连为纯粹自由港，但不能有特殊办理字样。其码头各种管理权必须归中国，南满铁路管理权须归中方掌握。
鉴于双方谈判再度陷入僵局，在7月9日的会谈中，宋子文只好向斯大林通报了蒋介石关于外蒙古问题的意见：中国政府在对日战事结束之后，“不反对蒙古人民投票表决外蒙独立”。
斯大林表示满意，也同意于战后公布这一消息。针对蒋介石提出的三项交换条件，斯大林承诺，苏联不再向新疆运送军火。关于中国共产党，斯大林认为，国民党政府要求军令政令统一，“极为允当”。他还表示，此后苏联援助中国的一切武器及其他物资，“均以中央政府为惟一对象”，不向中共提供武器。事后，宋子文在给蒋介石的电报中承认，斯大林在中共问题上的谈话“甚为切实友好”。
由于蒋介石的让步，外蒙古问题的谈判终于取得了突破。斯大林接受蒋介石的“折衷方案”，终于就“事情的实质取得一致”，而“剩下的只是形式问题”。
