第二次世界大戰結束以後，美國和蘇聯兩大國在北韓半島以北緯38度線為界，實行了分割槽佔領，最終使北韓分裂成北方的北韓民主主義人民共和國和南方的大韓民國。1950年6月，北韓內戰爆發。剛奪取政權的中共與社會主義陣營老大蘇聯，圍繞北韓戰爭，展開了一系列互動。

北韓戰爭是冷戰開始後的第一次熱戰，它的爆發是蘇聯和美國在遠東地區爭奪霸權的結果。戰爭的一方是以美國為首的“聯合國軍”；另一方是中國人民志願軍和北韓人民軍，蘇聯則提供了大量的軍事援助。開戰時，中華人民共和國剛剛建立，雖與蘇聯簽訂了《中蘇友好同盟互助條約》，但兩國兩黨關係仍存在著一定的疑惑和不穩定。而北韓戰爭的爆發，使中國和蘇聯在反帝戰爭中真正聯合起來，中蘇關係也趨向穩定，雙方實現了事實上的同盟。

抗日戰爭後，因為蘇聯和國民黨政權簽訂了《中蘇友好同盟條約》，斯大林在戰後支援南京國民政府並限制中共革命，隨著解放戰爭的不斷深入，蘇聯的對華政策也不斷轉變。

在美國向日本本土投放原子彈、對日戰爭即將結束的情況下，蘇聯出兵中國東北，強迫南京國民政府簽訂《中蘇友好同盟條約》。由此，蘇聯把外蒙古從中國的版圖中割裂出來，在中蘇之間構建所謂的“安全地帶”；還恢復沙皇俄國在中國東北的勢力範圍，以確保蘇聯在太平洋的出海口和不凍港。

同時，自從毛澤東率領紅軍長征勝利到達陝北後，中共與蘇聯彼此之間就存在著不信任、不協調。直到抗戰結束後，蘇聯實行支援國民黨政府的政策，斯大林向蔣介石保證：第一，“中國只能有一個政府，由國民黨領導”，但應容納共產黨和其他人士參加；第二，“中國政府要求軍令、政令統一，極為允當”，國民黨不願建立聯合政府是“正當之願望”；第三，蘇聯援助中國的一切武器及其他物資“均以中央政府為唯一物件，不供給武器於共黨”。斯大林還意味深長地說：“在中國有國民黨，其他力量即為共產黨，共產黨能推翻政府乎？……如果中國與蘇聯同盟，將無任何人可推翻中國政府。”斯大林為實現在華利益，犧牲中共和中國人民的權益，其與中共關係不可能不進一步蒙上陰影。

隨著冷戰的加劇，蘇聯和美國對中國的爭奪也逐漸白熱化。美國軍隊開始在華北各口岸登陸，並向華北和東北大規模輸送國民黨部隊。蘇聯對於國民黨軍隊在美國的幫助下向東北進軍，表示嚴重關切和不滿。由於美國提出的“門戶開放”政策嚴重影響蘇聯在中國的利益，因而，蘇聯轉變了對華政策，不僅阻止國民黨軍隊在東北各港口的登陸，而且表示全力支援中共奪取東北。

1945年10月初，蘇軍向中共東北局和中共中央建議，抽調20萬至30萬軍隊進入東北，守住東北大門，蘇軍將向中共提供大批軍事裝備。10月下旬，蘇軍代表進一步鼓勵東北局，在東北“應該以主人自居，放手些幹”，“Superb人接工業中心之城市及工業”，並表示中共“可逐漸接收政府”，蘇軍可協同中共軍隊同國民黨軍隊作戰。蘇軍代表甚至建議，最好將中共中央遷移到東北。

不過，蘇聯對中共的態度充滿變數，在制定其對華政策時，將中共放在一個不重要的位置。中共軍隊剛進入東北時，蘇聯持謹慎的態度，擔心中共的行動會影響蘇聯與美英的關係。但隨著美國的介入，蘇聯為了鞏固自己在東北的實力和地位，除了支援中共爭奪東北外，沒有更好的選擇。正是反對美國和國民黨政府控制東北的共同利益，使中共與蘇聯形成了一種戰略合作關係。此後儘管蘇聯一再調整其東北政策，但中共與蘇聯在這一地區形成的戰略配合關係從未根本改變。

解放戰爭剛開始時，因為蘇聯對中共的冷淡態度，中共實行獨立於蘇聯的發展道路。1946年，毛主席告訴即將去蘇聯治病的東北民主聯軍副政委羅榮桓，“東北斗爭主要靠自力更生”，勿向蘇方提出“過高與過多要求”；而“關內應完全靠自力更生”，不能向蘇方“作任何要求”。但隨著中國革命的節節勝利，毛澤東也越來越重視與蘇聯的關係問題，而且特別注意從未來新中國外交方針的角度考慮這一問題。而在蘇聯方面，中國革命的迅猛發展也改變了斯大林對中共的態度。中共與蘇聯的關係逐漸緊密。毛澤東為加強與蘇聯關係最明確的表現，就是從1948年春起，一再提出要親自訪問莫斯科。但蘇聯從各方面考慮，仍採取慎重態度，多次以藉口婉言拒絕。

1948年底解放戰爭勝負已定，為了解即將成立的新中國對蘇聯的立場和政策，斯大林派米高揚於1949年1月底前往西柏坡中共中央訪問。米高揚訪問西柏坡，為毛澤東與斯大林之間的相互理解，為以後雙方高階領導人的互訪和進一步溝通打下了基礎，同時也邁出了中蘇走向同盟的第一步。

作為對米高揚訪問西柏坡的回訪，1949年6月21日，以劉少奇為首，包括高崗和王稼祥在內的中共中央代表團動身前往蘇聯，同月26日抵達莫斯科。在這次出訪中，中方獲得蘇聯為中國的革命和建設事業提供更多援助的承諾，但是在廢除舊約、解放臺灣的問題上，中蘇之間並沒有達成一致。這些問題的解決，只能等雙方最高領導人直接對話了。

為了尋求經濟援助和簽署新的中蘇同盟條約，毛澤東於1949年12月16日到達莫斯科，正式會見斯大林。圍繞改訂新約，雙方進行了會談。但在第一次會談時，毛澤東對結果其實並不滿意。在中蘇條約的問題上，雖然雙方都表示可以作出讓步，但蘇聯希望維持舊條約而中國堅持簽訂新條約，這一分歧是明顯的，只是雙方都沒有把話說透，都想保留外交上的迴旋餘地而已。

但是，在12月24日進行的第二次會談中，斯大林根本就沒提中蘇條約的問題，毛澤東對此感到非常失望。但由於多種原因，使斯大林改變了做法，並最終作出讓步。一是西方媒體的惡意炒作。因為自斯大林壽宴後毛澤東再沒有出現在公眾面前，西方媒體猜想毛澤東被“幽禁”了。這種“流言”使斯大林很尷尬。二是英國打算承認中華人民共和國，使斯大林害怕把中國逼到西方陣營中去。最終，斯大林決定與中國簽訂一份新的條約。

新條約對1945年的條約作了改動：第一，縮短了歸還旅順港和中長鐵路的時間，即由過去的30年改為對日和約簽訂後但不遲於1952年底；第二，大連的行政權力過去受到蘇方制約，現在則完全歸中國管轄；第三，中長鐵路局局長和理事會主席及旅順基地聯合軍事委員會主席的職務過去由蘇方擔任，現在則採取輪換制。斯大林大體接受了修改條約草案。

1950年2月14日《中蘇友好同盟互助條約》的簽訂，標誌著中蘇同盟的建立，中國之後實行了“一邊倒”的外交政策，倒向社會主義陣營一邊。同時，在關於蘇聯軍隊使用中國長春鐵路和簽訂《補充協定》兩個方面，中蘇兩國仍存在著一些分歧。

北韓戰爭是中蘇結成同盟關係後第一次面臨重大的國際問題，也是對這一同盟關係最重大的考驗。1950年北韓戰爭的爆發，中蘇雙方在出兵問題上進行了激烈的博弈。

在蘇聯的支援下，北北韓在戰爭初期處於相對有利的地位。但與蘇聯和北韓事前估計不同的是，美國很快決定介入這場戰爭，並扭轉了南北韓軍隊的“頹勢”。美國的干預使斯大林感到意外，也引起了他對戰爭程序的極大關注，莫斯科開始考慮如何利用中國這個新盟友擺脫當前困難的局面。

7月2日，蘇聯駐華大使羅申向莫斯科彙報說，他與周恩來進行了會談，談了北韓半島的局勢問題。斯大林對此非常重視，他馬上致電羅申，要他轉告周恩來：“我們認為，立即集中9箇中國師於中朝邊境，以便敵人越過三八線時，中國軍隊進入北北韓作戰是正確的。”斯大林還答應“將盡力為這些部隊提供空中掩護”。為了催促中國儘快採取行動，7月8日斯大林又指示羅申：“請告訴毛澤東，北韓人正在抱怨中國在北韓沒有代表。應當儘快派出代表，以便有可能建立聯絡並迅速解決問題。當然，如果毛澤東認為有必要與北韓建立聯絡的話。”斯大林支援北北韓採取軍事行動，但又不想讓蘇聯公開卷入這場衝突，以免與美國發生可能引燃“第三次世界大戰”的衝突。

中國領導人對北韓戰爭的突然爆發感到意外，直到戰爭爆發後的第三天，金日成才派遣一名武官來通報情況。由於情況不明，從而缺乏思想上和軍事上的準備，全國的工作重心也並沒有因為戰爭的爆發而立即轉移。但隨著美國介入和戰局陷入焦灼，新中國不得不進行相應的軍事部署。1950年7月7日和10日，按照毛澤東的提議，中央軍委在中南海居仁堂召開了討論保衛國防的第一次會議。會議做出了《關於保衛東北邊防的決定》，擬抽調4個軍、3個炮兵師和3個空軍團共25.5萬人，組成東北邊防軍，限8月5日之前在東北集結。7月中旬，由第13兵團司令員鄧華率領的第38、39、40、42軍在中朝邊境佈防。但此時出兵問題尚未提到議事日程。

9月15日，美國軍隊在仁川登陸，北韓的局勢急轉直下，中國不得不面臨艱難的抉擇。雖然在是否參戰問題上存在爭論，但在10月5日政治局擴大會議上，彭德懷的講話對決定出兵起了很重要的作用。10月8日，毛澤東正式釋出了關於組建中國人民志願軍的命令，任命彭德懷為司令員兼政委，率第13兵團和邊防炮兵司令部（下轄3個炮兵師）待命出動。最終，中國做出抗美援朝的決定，贏得了對蘇關係的主動。儘管中蘇矛盾在北韓戰爭中依然存在，但協調和合作已經成為中蘇關係的主要方面。

在新中國剛成立百廢待興的情況下，毅然決定派出志願軍赴朝作戰，改變了斯大林認為中國可能走“鐵托式”的道路，與蘇聯結盟是另有所圖的想法。由於中國初創的人民空軍還十分弱小，所以蘇聯是否能保證必要的軍事援助和空中掩護，就成了出兵成敗的關鍵問題。當時斯大林本不願意出動空軍支援志願軍，但隨著中國參戰，斯大林轉變了態度，全力支援中國抗美援朝。蘇聯空軍在志願軍於10月25日正式打響地面戰鬥後的第7天便投入了戰鬥，儘管只是在後方掩護運輸線，但也有力支援了抗美援朝。此後，隨著戰爭的發展和中國方面的要求，蘇聯空軍援朝部隊也不斷加強，還幫助人民空軍培訓了大批優秀飛行員。

當然，中蘇之間在戰爭中不可能沒有任何分歧和矛盾。有時，斯大林和毛澤東在戰役的具體指揮和戰術的具體運用上也會發生意見分歧。但他們能夠坦率地交換意見，使問題得到解決。中國在戰爭期間的軍事和經濟援助，主要依靠蘇聯。蘇聯在海陸空軍裝備及彈藥等方面，給予了中國大量的援助。這種援助對於中國軍隊在北韓戰場上取得勝利，有著不可忽視的重要作用。中國和蘇聯之間的盟友關係在相互支援與合作中得到了加強。

在北韓停戰協定簽字前，中蘇兩國在估計戰爭形勢和確定戰略方針等方面基本保持一致，一直保持著協調的步驟和統一的立場，為這一時期中蘇同盟關係的良好發展打下了堅實基礎。

經過連續3次戰役的志願軍急需修整，在突破三八線並攻佔漢城後，彭德懷於1951年1月8日命令全軍休整。由於北韓反對停止進攻，中朝雙方產生了很大的矛盾。分歧意見反映到中蘇兩國最高層，又是通過毛澤東和斯大林的協調才化解了這次矛盾。他們一致贊同和支援彭德懷，斯大林說：“真理在彭德懷一邊，彭德懷是當代的軍事家。”

與此同時，中蘇經濟交往頻繁。1950年，中國請求蘇聯提供15.04億盧布（約合2.84億美元）的貨物，其中包括冶金、礦山、起重運輸、能源動力等裝置，以及黑色金屬軋材、金屬切削機床。這些都是中國恢復國民經濟、實現工業化所必需的物資，而當時這些物資只能從蘇聯那裡得到。