毛澤東與斯大林見麵後，一開口就講：“我是個受排擠的人，有話無處說，反對我的人厲害呢，有些是非不明……”。斯大林當即打斷了他的話頭：“勝利分清了是非，勝利者是不受譴責的。”
中蘇建交後，毛澤東就著手進行訪蘇的具體準備工作。1949年12月6日，他登上北上的專列，前往莫斯科。這是他生平第一次走出中國故土，出國訪問。毛澤東的隨行人員有機要秘書陳伯達（以教授的身份）、翻譯師哲、葉子龍、汪東興等。
毛澤東這次訪蘇的目的，主要是同斯大林就中蘇兩國間重大的政治、經濟問題進行商談，重點是處理1945年國民黨政府同蘇聯政府簽訂的《中蘇友好同盟條約》。這個條約將中長鐵路、旅順海軍基地、大連港定由中蘇兩國共同所有，共同經營，共同使用，期限為三十年。這顯然是一個損害中國主權的不平等條約。中國政府希望通過一個新的協定，將中長鐵路、旅順海軍基地、大連港在蘇聯與日本締結和約後全部收回，如和約未締結也要至遲在1952年收回。此外，毛澤東還要參加斯大林七十壽辰的慶祝活動，並對蘇聯進行參觀訪問。
專列從東北滿洲裏駛出國境，頂著凜冽的寒風，沿著漫長的西伯利亞鐵路向莫斯科駛去。每到一站，毛澤東都會在停車時到月台上散步，有些受涼。行至斯維爾德洛夫斯克車站時，他再次下車散步，忽然頭暈目眩，滿頭大汗，一下病倒了。隨行人員連忙扶他回到車廂。12月16日到莫斯科火車站時，毛澤東的重感冒還沒好，所以蘇聯方麵歡迎儀式從簡。
當晚十八時，毛澤東在克裏姆林宮與斯大林第一次見麵。斯大林和蘇共全體政治局委員及外長在小會客廳門口迎接，對斯大林來說，這是很破例的。斯大林稱讚毛澤東：“你很年輕，紅光滿麵，容光煥發，很了不起。”
毛澤東親自到蘇聯去，個人的想法是跟斯大林說說話，倒一倒這些年的苦水。他沒有頌揚斯大林，一開口就講：“我是個受排擠的人，有話無處說，反對我的人厲害呢，有些是非不明……”斯大林當即打斷了他的話頭，說：“勝利分清了是非，勝利者是不受譴責的。”
斯大林的話一方麵是說在毛澤東和王明之間，不能譴責毛澤東；另一方麵也是說，我斯大林也是勝利者，也不應受到譴責。表麵看是讚揚毛澤東，實際上也是為自己開脫。毛澤東還想回顧曆史，斯大林卻岔開話題，不願談下去。這自然讓毛澤東很不痛快。
談到中長鐵路和旅順基地、大連港的問題，毛澤東試探性地提出需要外交部長周恩來也到莫斯科來，締結一個新條約。斯大林表示：這由你們自己決定。顯然是不希望周恩來來，也就是無意簽訂新的協定。
毛澤東提出：希望蘇聯向中國貸款三億美元，斯大林很痛快地同意了。幾天後，毛澤東給中共中央拍發電報，指出貸款問題“目前數年內多借不如少借為有利”。
12月21日，毛澤東應邀出席莫斯科慶祝斯大林七十壽辰大會。蘇聯方麵特意安排中國代表團在十三個外國代表團中首先致詞。毛澤東的祝詞受到熱烈歡迎，三次全場起立，長時間鼓掌。他在形式上受到高規格的接待；但對涉及中蘇兩國國家利益的實質問題，蘇方卻避而不談。
毛澤東有些著急，祝壽大會的第二天，便找柯瓦廖夫來住處談話，並要他把這次談話的記錄轉交斯大林，表示希望與斯大林再次見麵，談判解決中蘇條約、貸款協定、貿易協定、航空協定等問題，擬請周恩來前來莫斯科完成協定簽字手續。