國民革命失敗後，12月14日，南京政府發布對蘇聯斷絕邦交令，聲稱：本月11日共產黨領導的廣州起義，"究厥原因，皆由共黨籍蘇俄領事館及其國營商業機關為操縱指示之地"，為"維持治安，預防滋蔓"，應即將駐各省之蘇聯領導館一律撤銷，所有各省之蘇聯國營商業機關，應一並勒令停止營業。15日，外交部長伍朝樞及江蘇交涉員郭泰祺赴駐滬蘇聯總領事館，麵交斷絕國交通牒，並限蘇領事一星期內出境。蘇聯政府當即撤回在上海、武漢、長沙、廣州等地的領事及商業機構。同日，外交部擬定中蘇絕交辦法四項：（1）由交涉員向蘇領事聲明，自即日起，對於該領事撤銷承認，並囑該領事及領館人員離境；（2）所有蘇聯國營商業機關，如銀行及輪船公司等，‘一律勒令即日停止營業，並派警嚴密監視；（3）詳查轄境內蘇籍僑民總數，無正當職業而形跡可疑者，隨時偵查拘禁，驅逐出境；（4）凡蘇籍僑民，均應領外僑執照。由於當時東北不在國民政府管轄之內，故蘇聯機構人員未撤離。t928年12月，張學良通電全國"改旗易幟"。1929年5月27日，在蔣介石指使下，張學良派兵搜查蘇聯駐哈爾濱領事館，抄走文件、書籍及物件兩車，拘捕蘇駐沈陽總領事、駐哈領事及工作人員39人。中東路蘇方副理事長當即向黑龍江省長官公署提出抗議。然而蔣介石不予理睬並指使張學良沿中蘇邊境設防，加緊備戰，準備強行接管中東路。
月10日，東北地方當局派人接收中東鐵路電訊機關。哈爾濱特區行政長官張景惠下令將蘇聯遠東貿易局、煤油局、商船局、商業聯合會查封，並解散各職工會。11日，中東路中方理事長兼全路督辦呂榮寰與蘇方交涉規定局長權限，要求雙方平均用人，並用中蘇文字及建立中蘇局長會簽製度，遭蘇方拒絕，呂榮寰下令解除蘇方鐵路局長、副局長職務，由中方副局長代理局長職權，免去蘇方各處處長，並將撤職的蘇方中東路高級職員59人驅逐出境。同日，張景惠要求在哈爾濱和中東路沿線的蘇聯人全部於12小時內退出國境。單方麵撕毀了1924年中蘇協定，以武力手段強行接管了中東鐵路。
月13日，蘇聯照會國民政府，聲明願意和平談判解決中東路問題，並提出三項要求：（1）從速召集會議解決中東路一切問題；（2）中國方麵應立即取消對該路之專製行為；（3）從速釋放被拘捕之蘇聯人員，停止排蘇行動。照會警告中國須顧及拒絕此項提議後所產生的不良結果，限3日內給予答複。然而蔣介石稱："過去和現在蘇俄是我們主義上最大的一個目標，所以我們定須先把中東路收回"。中東路形勢趨於惡化。15日，張景惠強行接收中東路地畝局及圖書館。16日，外交部複照蘇聯外交人民委員會，宣稱對於中東路之處置，"純係阻止騷亂治安事件之突發為目的，不得已而有此權宜之處置"。聲稱蘇聯政府若能釋放拘押的華僑，對於中國旅蘇僑商及團體予以保障及便利，則中國對於東省被捕之蘇聯人員及查封之機關，亦可於適當時機予以相當之待遇，所有中俄關係各事及中東路問題，均可由駐蘇公使朱紹陽回任時與蘇商洽，謀求合理解決。同日，中東路督辦呂榮寰通電中外各報社，宣布執行"中俄協定"之經過，稱按照協定，雙方權利應均等，因俄方把持，以致協定精神未能實現。7月17日，蘇聯外交人民委員會照會中國駐蘇代辦夏維崧，宣布與中國絕交。指出由於中國政府否決蘇聯三條和平提議，用友善態度調解中東鐵路爭執問題之方法業已罄盡，蘇聯政府不得以采取下列方法：（1）召回蘇聯在華全體外交官、領事及商務代表；（2）召回蘇聯政府任命之中東路全體職員；（3）停止中蘇間全部鐵路交通；（4）命令駐蘇中國外交官、領導即時離開蘇聯國境。同時聲明保留1924年中俄、奉俄兩協定中所規定之一切權利。18日，蔣介石電告閻錫山、張學良，稱："務須保我主權決不受其脅迫，惟中俄接壤，綿亙萬裏，狡謀侵占，不可不防。"19日，國民政府為蘇聯對華絕交發表對外宣言，聲稱："此次中東路事件之發生，乃由蘇俄政府違反中東路協定精神之全部，及指使蘇俄駐哈爾濱領事館，與利用中東路機關及其人員之名義，為其宣傳共產主義等事實而起。"同時公布了從哈爾濱領事館搜獲的文件。同日，蘇聯使領館人員下旗回國，在華蘇僑托德使館保護。20日，蘇聯軍艦在黑龍江鬆花江合流處截住中國商輪二艘，張學良致電國民政府，稱："蘇軍在綏芬河用炮向我軍射擊，我軍尚未還擊"，"請中央預定方案，詳為指示，俾中央與地方聯貫一氣，相機應付，事機迫危，不容再遲"。同日，蔣介石發表告全國將士書，宣稱"舍一致對俄以外無出路"。22日，國民政府文官處通電全國軍民，稱中東路事件"苟非蘇聯以武力相淩，兵釁決不輕自我啟"。同日，蔣介石也稱："政府是采取和平方針與鎮靜態度，決不至與俄國開戰。"是日，蘇聯政府發表宣言，稱恢複中東路原狀為和平解決的第一要件。23日，中東路蘇方職員300多人罷工被拘捕，押往哈爾濱監獄。24日，外交部訓令蘇使領即日下旗回國，實行中蘇絕交。並向滿洲裏、綏芬河一帶緊急調集軍隊。滿洲裏蘇領事為避免雙方軍隊衝突，與中國方麵約定，將人滿洲裏的蘇軍主動撤退。27日，滿洲裏前線中蘇軍隊各奉政府命令後撤10餘裏，聽候和平解決。29日，蘇軍司令部致電東北軍司令部。稱：中東路問題希望和平解決，蘇現已委任梅裏尼可夫為全權代表，請中國速派交涉員蔡運升前往接洽。30日，雙方在蘇境第86號小站的火車上舉行會談，內容為：（1）中止兩國軍事行動；（2）決定召開和平會議之時間及地點；（3）和平會議，以1924年協定為基礎；（4）從速恢複西伯利亞與中東鐵路之聯絡。31日晨，中蘇邊界會談結束，會議除同意提前恢複通車外，別無結果。蘇聯代表提出：中國借口取締蘇聯宣傳"赤化"，致以武力蹂躪協定，今後交涉能否圓滿進行，當以中國方麵態度為先決問題。會後，雙方代表各電本國政府請示辦法。中蘇衝突暫告停止。