11月1日，德國正式提出條約草案。11月11日，日本五相會議決定促進三國條約早日締結。新外相有田八郎作了諒解性說明：本協定主要是針對蘇聯，但英法等國一旦站在蘇聯方麵則即成為對象，英法等國本身並不是對象。外務省據此製定了第二次修正案。但大島浩對此案極力反對，認為與8月26日五相會議精神相去甚遠，已經按照以“第三國”為對象的方針，向德國提出談判，現又變卦，“事關我國威信”。因陸相與外相意見相左，日本政府對如何回複大島浩，得不出一致意見。
但是，意大利獨裁者對締結軍事同盟的態度同日本政府相比積極得多。墨索裏尼認為，同英法發生衝突不可避免，希望能與德日結成軍事上的同盟。1939年1月1日，他對齊亞諾說，他決定接受裏賓特洛甫關於把三國《反共產國際協定》變成軍事同盟條約。並希望在1月份就能簽訂這項條約。希特勒對墨索裏尼的態度表示滿意，並希望加快步伐迅速締約。
1939年1月6曰，德國向意大利和日本重新提出三國同盟方案。此時，日軍已占領武漢和廣州，英國在華利益受到進一步損害。1月14日，英法聲明不承認日本的行動，表示將捍衛自己在華利益。日英矛盾的加劇使日本對三國軍事同盟的態度有所改變。裏賓特洛甫、大島和齊亞諾經直接磋商，草擬了三國條約的文本。在裏賓特洛甫和齊亞諾看來，簽訂條約似乎已不成問題了，因為剩下來的隻是技術性問題。他們預定於1月28日簽訂這項條約。但是，他們想得太簡單了。
1月19日，日本五相會議通過了外相提出的如下方針：（1）三國同盟是針對蘇聯的，但根據情況也針對“第三國”；（2）軍事援助及援助的程度將視情而定，並聲明這隻是反共產國際條約的延伸。為向日本駐意德兩國大使白鳥和大島傳達政府的這一精神，2月下旬日本政府派遣由外務省、陸軍部和海軍部組成的特使團前往羅馬和柏林。德國不滿意日本的保留態度，談判再度擱淺。
捷克斯洛伐克淪亡後，歐洲局勢日趨緊張。1939年4月，英法蘇三國開始結盟談判。日本政府擔心，如果英法蘇結盟，而日本仍遊離於法西斯軍事集團之外，處境將會十分不利。同時，德國也可能與蘇聯結盟對日本施壓。在這種情況下，日本首相平沼於5月14日致函希特勒和墨索裏尼，表示“即使德國遭到蘇聯以外的一個或數個國家的攻擊，日本也決定提供政治、經濟援助與軍事聲援”。但日本仍借口準備不足，拒絕一旦德國與西方國家發生衝突立即提供支援。
日本政府對締結三國同盟的態度抬高了意大利在德國人心目中的身價。雖然德國的高級將領對意大利的軍事實力評價很低，但希特勒現在卻急於要同意大利結成軍事同盟。從1939年4月份起，兩國最高統帥部參謀人員就開始了談判。在凱特爾看來，無論是意大利的部隊還是它的軍備，都情況不佳。他認為，要打仗就得當機立斷，不然意大利人就不會參加了。
4月15日，蘇英法三國開始在莫斯科進行政治談判；4月16日，蘇聯正式提出與英法訂立“三國同盟”的建議；3月底以來，張伯倫相繼對一係列國家的安全提供擔保。蘇聯和西方國家為了建立抵抗德國的防禦陣線而做出的種種努力使希特勒很惱火，他決定加速德意結盟談判的進程。
5月6日，德意兩國外長在米蘭會麵。由於意大利人估計德國對波蘭的行動已“迫在眉睫”，在談判中，齊亞諾便根據墨索裏尼的指示強調意大利至少在3年之內希望避免戰爭。裏賓特洛甫表示，德國也希望能維持這麼久的和平。這種德國人不希望馬上打仗的表示，顯然使意大利人感到滿意。雙方商定立即締結一項德意同盟條約。晚飯後，墨索裏尼要齊亞諾向報界發表—項公報，宣布德國和意大利已決定締結軍事同盟。希特勒得知意大利領袖的建議後，立即表示同意。
5月22日，裏賓特洛甫和齊亞諾在柏林總理府簽訂了《德國和意大利同盟條約》，即所謂《鋼鐵盟約》。條約共7條，其主要內容是，如締約國之一的安全或其他重大利益受到外來的威脅時，締約的另一方將給予受威脅的一方充分的政治上和外交上的支持，以消除該威脅；如果違反締約雙方的願望而發生其中一方陷入與另一個或幾個國家的軍事糾紛之中時，則另一個締約國應立即以盟國的身份以其全部軍事力量在地麵、海上和空中予以援助和支持；兩締約國一經共同作戰，兩國中的任何一國都不得單獨停戰或請和。
這是一個地地道道的侵略性軍事同盟條約。其侵略性質突出地表現在希特勒一定要放在序言中的一句話上：兩國人民“因其世界觀內在的血緣關係及其利益上的廣泛一致性，相互緊密地團結在一起，為保障他們的生存空間和維護和平而共同奮鬥”。
德意軍事同盟條約的簽訂，使兩個法西斯國家的命運更加緊密地聯係在一起，這是法西斯侵略集團在通向世界大戰的道路上邁出的重要一步。