在會上，史達林同意在德國戰敗後兩至三個月內，參加對日本的戰爭，條件是1904年被日本侵佔的所有俄國從前的權利及俄國在東北的特權歸還給蘇聯。具體地說，他要求得到庫頁島、南薩哈林島、大連和旅順等不凍港、中東鐵路和南滿鐵路，以及對外蒙古現狀的支援。他告訴羅斯福：「很清楚，如果這些條件得不到滿足，他和莫洛托夫很難向蘇聯人民解釋俄國為什麼要參加對日本的戰爭。」61由於許多條件都涉及到沒有與會的中國之主權，保證中國同意這些條件的事宜就託付給了羅斯福。
在史達林方面，他同意將尊重中國在東北的主權，並與蔣簽訂一項承認他為中國唯一領袖的條約。
羅斯福此時病魔纏身，非常疲勞，他沒有在雅爾達會議上據理力爭。他認為自己已完成了會議的主要目標，即史達林同意(1)在德國戰敗後三個月內參戰；(2)支持蔣為中國領導人；(3)承認中國在東北的主權。然而，他又確實在未經授權的情況下「簽字讓與」了中國在東北的主權權益。英國外交大臣艾登(Anthony Eden)堅持完全沒有必要為讓蘇聯參戰而付出如此高昂的代價，因為蘇聯或許會根據自己的需要參加戰爭。
但是，丘吉爾否決了艾登反對簽署雅爾達協議的建議，以表示他對羅斯福總統判斷力的信賴並保護英國在遠東的利益。

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雅爾達協議的具體條款瞞過了蔣和赫爾利，但這兩人都間接地獲悉了某些部分。赫爾利感到被駕空及受到侮辱，因此決定在1945年3月返回華盛頓時質問總統。令他吃驚的是，他在與羅斯福握手致意時覺得總統的手「骨瘦如柴」，臉頰上的皮膚「像是貼在顴骨上一般」。赫爾利日後表白說：「你知道，我胸中曾有的所有鬥志都垮掉了。」624月12日，羅斯福去世，杜魯門(Harry Truman)在對雅爾達協議一無所知的情況下就任總統，那份協議收在海軍上將李海(Leahy)的特別檔案中。
蘇聯已在4月5日照會日本，兩國之間的1941年中立協議已失去了意義；故「不可能」再持續。事實上，根據協議條款，它將在這份照會發出以後的一年內仍然有效，蘇聯顯然不願再等到那時了。現在事態發展迅速。5月1日希特拉(Hitler)自殺，一星期後德國投降。

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蘇聯軍隊開始從歐洲轉移到亞洲。
蔣派妻舅宋子文前往莫斯科，以圖在蘇軍進入東北之前與史達林達成一項協定。史達林向中國提議訂立一項為期三十年的反對未來日本侵略的友好同盟條約。史達林承諾支持蔣為中國的領袖，保證不支持他的敵人，蘇軍在日本投降後三周之內撤離東北，兩到三個月內完成撤軍。作為回報，中國應在東北給予蘇聯許多重要的讓步：在一個包括旅順、大連及鄰近地區的軍事區襄駐紮海空軍的權利，擁有東北鐵路及相關企業、中國承認外蒙的獨立。
在這些條件被寫成一項正式的條約之前，史達林前往波茨坦(Potsdam)會晤丘吉爾和杜魯門。具有重大意義的是，他在離開時得悉了日本已在7月6日請求他調停，以謀求日本與同盟國達成和平。
在1945年7月16日波茨坦會議第一天的晚上，第一顆原子彈在新墨西哥州成功爆炸。63消息傳到了杜魯門那裡。曾在丘吉爾和史達林面前頗不自在的杜魯門總統「因它(這個消息)而膽氣大壯......並稱它給了他一種全新的自信心。」丘吉爾以詩一般的華麗語言說．：「炸葯還有何用一錢不值。
電力又有何用毫無意義。原子彈是二次(基督)降臨。」64這位英國領導人確信，戰爭將在一兩次原子彈的猛烈轟炸中結束，故不再需要請求蘇聯參戰了。美國的軍方將領同意這個觀點，但他們堅持說蘇聯的參戰將更快地結束戰爭而相應地減少生命犧牲。
無論如何，當時存在着一種固執的感覺，蘇聯對東北的控制無法阻止，除非美國願意以戰爭來保衛東北；否則最好還是讓俄國作戰而賺得他們的酬勞。
1945年7月26日的波茨坦公告要求日本「無條件投降，否則將招致迅速徹底的毀滅」。當東京對這個警告置之不理時，8月6日在廣島投下了第一枚原子彈。兩天以後蘇聯參戰。8月9日，第二枚原子彈落在了長崎，一天後日本政府宣佈有條件地接受波茨坦公告。
同一天，史達林警告宋子文，如果同盟條約不儘快簽訂的話，東北將處在落人中國共產黨之手的危險中；於是在8月14日條約簽了字。65蘇聯同意給予蔣中正為首的中國中央政府以道義的、軍事的和物質的支持；尊重中國在東北的主權；在日本戰敗後三周之內蘇軍撤離，三個月內完成撤軍行動；不干涉新疆事務；承認外蒙古的政治獨立和領土完整。中國方面則同意讓外蒙古通過全民表決行使自決，承認在三十年之內與蘇聯共同控制中東鐵路和南滿鐵路，三十年之後它們將無需作任何賠償自動轉歸中國。大連將在三十年之內作為一個對所有條約國家開放的自由港，而旅順港則將成為中蘇共同使用的海軍基地。
雖然這項條約代價昂貴，但卻被蔣滿意地接受了，因為它為中國保證了北方邊界的和平，並使蘇聯承諾了承認中國對東北和新疆的主權，並且不支持共產黨反對國民政府。誠然，與蘇聯的和平對中國的戰後重建是至關重要的，蔣感到即使蘇聯不履行其條約義務，這項條約也可以當作是一個檢驗其行為的標準。66

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