中共中央的《答複書》共12部分，其中著重講了五個問題：第一，赫魯曉夫在布加勒斯特會議上對我黨突然襲擊，組織圍攻；第二，赫魯曉夫在布加勒斯特會議之後，把意識形態領域的分歧擴大到國家關係，撕毀中蘇兩國政府簽訂的援助中國建設的所有協議，撤回派到中國的所有專家；第三，赫魯曉夫在中印邊境衝突中偏袒印度，指責中國，把中蘇分歧公開化；第四，赫魯曉夫吹捧艾森豪威爾威爾，美化美帝國主義；第五，赫魯曉夫公然對西德總理阿登納宣傳所謂“黃禍”，並要阿登納幫助他對付中國。
在《答複書》中，我方對國際形勢和國際共產主義運動中的一係列重大原則問題，包括蘇共《通知書》裏所談到的七個問題，進行係統地闡述，同時聯係蘇共的錯誤觀點，全麵地、係統地對蘇共歪曲我們的觀點、對我們進行無理的攻擊，逐一加以批判。
會談一開始，蘇斯洛夫搶先講話說，蘇共中央初步研究了中共中央的《答複書》以後，認為中蘇兩黨的分歧不是縮小而是擴大了，他指責《答複書》中有很多反馬列主義的觀點，不考慮蘇共的意見，是20年代托洛茨基事件以來對蘇共最嚴重的攻擊。
蘇方的這種態度，是在我方的意料之中的，中共代表團已經做好了應戰的充分準備。鑒於蘇共在布加勒斯特會議時向所有兄弟黨散發了他們的《通知書》，中共中央的《答複書》也準備發給所有兄弟黨。
蘇斯洛夫在對《答複書》一番指責後又表示希望能夠消除分歧，加強團結。顯然，這隻是一些套話。
接著，中共代表團團長鄧小平作了答複的答複。鄧小平說，你們那個《通知書》性質是很嚴重的，我們的這個《答複書》是由你們那個《通知書》引起的。你們不僅有那個《通知書》，而且還把我們之間的分歧擴大到國家關係上，采取撤退專家、合同一係列嚴重的行動，所以我們的《答複書》不能不提這些問題，不能不就這些問題做出回答。現在你們看了我們的答複，但並沒有一點自我批評。我們的代表團感到十分遺憾。在會議快結束的時候，鄧小平質問他們：你們究竟要把中蘇之間的意識形態的分歧引到什麼地方去？希望你們慎重考慮，做出認真的答複。
兩天後，舉行了第二次會談。蘇共方麵的科茲洛夫又再次搶先。在他們看來，似乎先下手為強。科茲洛夫原來是列寧格勒的書記，在蘇共“二十一大”時才提升為政治局委員的。科茲洛夫認為我們的《答複書》是嚴重的，是不能接受的。他說，分歧並不是蘇共引起的，而是中共引起的。中共在布加勒斯特會議之後不指名地指責兄弟黨，攻擊蘇共。他還講到蘇共“二十大”的問題。我們在《答複書》裏批評他們對待斯大林是違反辯證唯物主義的，沒有分析，一棍子打倒斯大林，造成了很嚴重的後果，使親痛仇快。科茲洛夫在講話時就為這個事情辯解。他說這跟批判斯大林沒有關係。其實，蘇共中央自己後來也發現繼續那樣大反斯大林不妥，所以1956年7月間蘇共中央全會作了一個決議，糾正赫魯曉夫在蘇共“二十大”的反斯大林秘密報告的一些錯誤。科茲洛夫認為這是我們對他們的攻擊，還說是我們製造思想混亂，詆毀他們黨的領袖赫魯曉夫。
最後他提出，希望中國共產黨代表團要改變過去的做法，要談問題的實質，如時代、戰爭與和平、裁軍、和平共處等等。
科茲洛夫長篇發言後，鄧小平和彭真作了針鋒相對的發言，反駁科茲洛夫。他們一致指出，不要詭辯，不能逃避事實，必須麵對事實。蘇共中央犯了錯誤，錯了就是錯了，應該承認。他們分別就科茲洛夫提出的一些具體問題逐個地給以回答。這時，蘇共方麵沉不住氣了。安德羅波夫、波斯別洛夫都起來插話，蘇斯洛夫也麵紅耳赤，七嘴八舌，你一句我一句，輪番辯駁。最後，鄧小平提出暫時結束會談，對蘇方兩個發言將做係統的答複。
9月20日舉行第三次會談。這次鄧小平作了係統的長篇發言，主要是批駁蘇斯洛夫和科茲洛夫在前兩次會上的長篇講話。
鄧小平從曆史上講到蘇共中央在朝鮮戰爭以後，在剛果問題、阿爾及利亞問題、匈牙利事件等一係列問題上顛倒敵我關係，以敵為友，以友為敵的錯誤，特別強調了在塔斯社聲明之後美化反動派，攻擊兄弟黨。在對美國的態度上更是這樣，赫魯曉夫大捧艾森豪威爾威爾，罵中國“要試探資本主義穩定性”，說中國是“不戰不和的托洛茨基主義”。
鄧小平指出，在兄弟黨的關係上，他們搞的是父子黨，要各兄弟黨都得聽蘇共的。中國不聽，他就要控製中國。鄧小平在發言中列舉了共同艦隊的問題、長波電台的問題、撕毀全部協議的問題、封閉《友好》雜誌蘇聯發行的問題，要挑起邊境糾紛的問題，還講到在華沙條約國首腦會議的宴會上赫魯曉夫大罵中國黨、大罵毛主席等等。
鄧小平明確表示，蘇聯撤專家、撕毀協議，給我們造成嚴重的損失，即使這樣，我們也絕不屈服。我們要自力更生，用自己雙手來彌補這些損失，而且會還清欠蘇聯的債務。
鄧小平還義正詞嚴地責問蘇方：你們究竟要把中蘇關係引到什麼方向去？並列舉出一係列事實，蘇方無人回答，蘇斯洛夫臉都紅了。最後，小平說，希望蘇聯能夠改變態度，能夠坐下來好好談我們之間的分歧。
由於三次會談的緊張氣氛，使得蘇方原來準備的一個共同聲明草案也沒有拿出來討論。
第三次會談之後，我黨代表團覺得在當時的形勢下，會談實在很難繼續下去。代表團認為，既然現在蘇聯沒有準備冷靜地坐下來討論問題，不妨把問題推遲到起草委員會會議上去討論。經過請示中央後，在21日的會談中，我代表團提出：在目前情況下，中蘇兩黨的分歧很大，一時也難得談妥。現在離起草委員會開會日期不遠，可以考慮兩黨會議就此告一段落。沒有解決的問題到起草委員會開會時再談。蘇方代表團也表示同意。看來他們也並沒有準備在這次兩黨會談中達成協議，仍想在更大範圍的會議上以多數逼迫我們屈服。9月22日我黨代表團啟程回國。這樣，9月間的中蘇會談，不歡而散。
代表團在莫斯科的時候，每天都把會談的情況用電報發回來。毛主席曾多次主持常委會議，討論代表團的報告和請示並電複。代表團回後，9月24日向中央常委作了扼要的彙報。
10月2日，有26國共產黨、工人黨代表參加的起草委員會在莫斯科開會，主要討論為全世界共產黨工人黨代表會議準備一個聲明草案。
蘇共中央舉行歡迎宴會，迎接26國兄弟黨的代表團來莫斯科開會。
宴會上，赫魯曉夫還是忘不了對中共代表團的攻擊。
“現在我們在關於國際共產主義運動的許多看法上，與中國同誌有分歧。根據中國發表的《列寧主義萬歲》這篇文章來看，我們說，中國有許多錯誤的觀點。”赫魯曉夫一邊說著，一邊用眼角瞟了一下鄧小平。
聽到這裏，鄧小平不緊不慢地端著杯子走過來說：“赫魯曉夫同誌，關於對國際共產主義運動看法，是當前各國兄弟黨都麵臨的重要問題。各黨都可以有自己的看法，不能經你劃線。”
“這種觀點我不能接受，”赫魯曉夫顯然又衝動起來了，“你們說社會主義陣營要以蘇聯為首，但我方提出的意見，你們並不接受。”
鄧小平說：“可我們也從沒有強迫或要求你們接受我們的觀點呀！”
“鄧小平同誌，蘇美戴維營會談你們就唱了反調。”赫魯曉夫堅持說。
那是1958年9月，赫魯曉夫在參加蘇美戴維營會談後訪問中國。他在和毛澤東的交談中，興致很高地介紹了蘇美戴維營會談的情況。他用肯定的口氣說：“現在資本主義國家的領導人已經表現出一些以現實主義態度來了解世界上的既成形勢的傾向。我在和艾森豪威爾威爾交談的時候，我有了這樣的印象：得到不少人支持的美國總統是明白的，必須緩和國際緊張局勢。”
毛澤東聽後明確地說：“你們和美國人談，我們不反對，問題是你們的一些觀點，什麼三無世界呀，戴維營精神，怎麼可能呢？事實不是這樣的麼。”