1969年9月11日，周恩来与苏联部长会议主席柯西金达成协议，双方在有争议的地区脱离接触

然而，在珍宝岛事件后，苏联当局为了使边界问题的解决朝着有利于自己的方向发展，仍采取了一系列步骤：

在舆论上，苏联政府于1969年6月13日发表声明称：沙皇专制政府虽然崩溃了，但俄罗斯国家的边界不应该毁灭，沙皇政府从未同中国政府签订过任何不平等条约；“柳条边”和长城是中国“北部疆界的标志”，中国西部边界“没有超出甘肃省和四川省”。苏联所谓的“柳条边”，是清朝地方政府在辽河流域修的一条柳条篱笆，以禁止一般居民越界打猎、放牧、采人参。苏联政府随意举出此例来说明中国的近代历史边界，实是缺乏历史常识。

在军事上，继续向中苏边境和中蒙边境地区派兵遣将，由1964年的70万人增加为114万人。其中，战略导弹基地33个，约10万人；陆军师64个，约80万人；空军飞机3400余架，约12万人；海军舰艇800余艘，约12万人。苏军不断进行以中国为“假想敌”的军事演习。1969年6月，曾在土耳其斯坦、西伯利亚、后贝加尔和远东等4个军区的范围内进行方面军规模的演习，炫耀武力，进行侵华战争准备。

在边境冲突上，将中苏边境地区的挑衅活动从乌苏里江扩大到黑龙江，从水界扩大到陆界，从东段扩大到西段。1969年6月10日，数十名全副武装的苏联军人先后侵入新疆裕民县的塔斯提地区，强行驱赶中国牧民的羊群，野蛮殴打、捆绑中国牧民，开枪打死怀孕牧工孙龙珍。中国边防部队在对其发出多次警告而无效的情况下，被迫自卫还击。8月13日，苏军出动直升机2架，坦克、装甲车数十辆和步兵300余人，悍然侵入新疆铁列克提地区，突然袭击中国边防巡逻分队。中国边防巡逻分队忍无可忍，奋起还击。副连长杨政林指挥巡逻分队全体指战员浴血奋战4小时，虽然打垮了苏军的3次冲击，但终因寡不敌众，全部阵亡。在这次事件中，苏军还打死中国民兵3人，打伤前往增援的中国边防战士12人。

在苏联军方，以国防部长安德烈·格列奇科为首的“强硬派”，主张使用核武器，达到所谓“一劳永逸地消除中国威胁”的目的。

苏联政府本来自恃依靠拥有先进武器装备的苏军在中苏边境打几仗就可以威慑中国政府接受它的领土要求，没想到中国并未屈服。在此情况下，苏联政府便玩起了另一手：试探从外交上取得进展。从1969年3月21日晚开始，苏联方面几次向中国打听毛泽东的电话号码，急于同毛泽东通电话。苏联驻华临时代办也几次找中国外交部，声称“奉苏联部长会议主席命，有活要转达”。中国鉴于在珍宝岛方面发现苏军在移动，并侦知苏军后方在催他们的前沿加紧准备行动，判断苏军有可能强占珍宝岛，其外交活动为故作姿态。因此，中国政府确定：着即“加强我岸兵力、火力部署，以逸待劳，准备后发制人”。同时，商定以备忘录的形式面复苏联驻华临时代办，争取主动。外交部所拟的备忘录为：“从当前中苏两国关系来说，通过电话的方式进行联系已不适用。如果苏联政府有什么话要说，请你们通过外交途径正式向中国政府提出。”此情况报告毛泽东后，他指示道：“同意备忘录的立场，即准备举行外交谈判。”

由于苏联方面言行不一，缺乏解决中苏争端的诚意，虽有外交接触与磋商，实际却未能达成任何协议。为了结束敌对态势、实现睦邻友好，中国政府和人民在关注苏联在珍宝岛事件后举动的同时，也积极谋求化解争端，随时准备与苏联就一切问题进行谈判。

1969年9月上旬，苏联部长会议主席柯西金利用赴越南参加吊唁胡志明之机，向同时前去吊唁的中国党政代表团提出，，要在回国途经北京时同中国总理举行会谈。接到柯西金要求到北京的信息后，毛泽东经过反复考虑，同意了这一要求。