从1949年新中国成立到1991年苏联解体，中苏关系经历了四个阶段：
1949年到1959年，是中苏关系的“亲热”期。当时，苏联需要中国作为它在东方的主要屏障以及与美国打交道时的一张重要的牌；中国则需要苏联作为自己抵御西方的主要依托以及贷款、经援和军援的主要来源。但在1958年后，接连发生的“长波电台”、“联合舰队”和“炮打金门”等事件，使得中苏两党之间，特别是毛泽东与赫鲁晓夫之间出现了明显裂痕。
1960年到1968年，是中苏关系的“冷战”时期。中共发表了“九评”，苏共则公布了“国际共运总路线”，双方互相“口诛笔伐”，批判的火力异常猛烈。
1969年到1978年，是中苏关系的“热战”时期。在相当长一段时间内，双方在边境地区剑拔弩张，1969年还在东段的珍宝岛和西段的铁列克提接连发生了一定规模的武装冲突。中苏间人员往来中断，双边的业务交往也只限于一点贸易和每周各开一个航班和一趟列车。
1979年到1989年，是中苏关系的“回暖”期。此时，苏联也开始调整对外政策，逐步缓和对华关系。邓小平就是在这个时候，捕捉到了有利信息，并牢牢地抓住时机，对苏联采取了一系列重大外交行动。中苏会谈，改善关系迈出了第一步
1979年4月3日，全国人大常委会通过了一项决定：《中苏友好同盟互助条约》于1980年2月14日期满后不再延长。同时重申：要在和平共处五项原则的基础上与苏联“保持和发展正常的国家关系”。同时建议两国政府特使（副外长级）就改善两国关系一事举行谈判。对此，苏方也给予了积极的回应。
谈判于1979年9月25日至12月3日在莫斯科举行。在长达70天的谈判中，中方根据邓小平的指示，始终要求苏方采取切实措施，消除从北、西、南三个方向对中国的威胁。苏方则避重就轻，只泛泛地谈论了一些两国关系的一般性原则以及发展双边关系的一些具体交往。谈判虽无果而终，但在双方长期中断往来的情况下，两国政府特使能坐下来举行政治谈判，这本身就蕴涵了重大的政治意义。
中苏关系改善的转机出现在1982年3月24日。当时，苏联最高领导人勃列日涅夫特意选择距在中国不远的塔什干公开发表讲话，向中方发出了改善关系的重要信号。他在讲话中虽然对中国进行了攻击，但又明确表示：从未否认过中国的社会主义制度；完全承认中国对台湾的主权，反对“两个中国”；同时准备就改善中苏关系问题与中方举行谈判（由于勃列日涅夫在这次讲话230天之后就去世了，于是这个讲话被称为“勃氏绝唱”）。
具有超强政治敏感度的邓小平，马上注意到勃列日涅夫讲话所传递的信息。他立刻打电话到外交部，指示对这一讲话作出反应。外交部随即于3月26日上午召开新闻发布会，地点设在外交部主楼门厅处。在发布会的现场没有准备座位，70多位中外记者就站在时任外交部新闻发言人的钱其琛周围，当时担任翻译的是李肇星。
钱其琛向中外记者发布了一个只有三句话的简短声明：“我们注意到了3月24日苏联勃列日涅夫主席在塔什干发表的关于中苏关系的讲话。我们坚决拒绝讲话中对中国的攻击。在中苏两国关系和国际事务中，我们重视的是苏联的实际行动。”声明念完后，没有提问，也不回答问题。第一次新闻发布会就结束了。
这份只有三句话的简短声明，第二天被发表在《人民日报》头版的中间位置。声明在国际上立即引起了广泛注意。西方五大通讯社和其他外国媒体纷纷报道，并发表评论。有外电指出，这一谨慎而含蓄的声明，预示着对抗了30多年的中苏关系，有可能发生变化，并使世界局势为之改观。
4月16日，邓小平又请当时在中国访问的罗马尼亚领导人齐奥塞斯库给勃列日涅夫捎个口信，提出苏方应先做一两件事看看。他还强调说：“从柬埔寨、阿富汗事情上做起可以，从中苏边界或蒙古撤军也可以。”这一年夏天，邓小平将陈云、李先念等中央领导同志请到家里，进一步商讨改善中苏关系的对策。他提出：要采取一个大的行动，向苏方传递信息，争取中苏关系能有一个大的改善。但是这种改善必须是有原则的，条件是苏方应首先做点事才行。他所说的“做点事”就是“三个撤军”。几位中央领导一致赞成邓小平的意见。随后，邓小平又提出：为了不引起外界的无端猜测，可以派外交部主管司司长以“视察使馆工作”的名义，前往莫斯科向~苏方传递信息。
8月10日，苏欧司司长于洪亮启程赴莫斯科。启程前，外交部根据邓小平的指示起草了一份说帖。苏方对于洪亮司长突然出现在莫斯科，并要求在使馆面见苏联外交部副部长的行动给予了特别的重视。苏联外交部副部长伊利切夫应邀来到我国驻苏使馆。会面时，于洪亮向对方口述了长达一千多字的说帖全文，几乎一字不差。
中方在说帖中指出，中苏两国关系不正常状况已经存在多年，中苏两国人民都不愿意看到这种状况继续存在下去。现在是为改善中苏关系做一些事情的时候了。当然，问题不可能在一个早上就解决。但中方认为，只要中苏双方都有改善关系的诚意，完全可以通过协商，逐步实现公正合理的解决。当年秋天，中苏双方就关系正常化问题在北京举行了副外长级的磋商。“葬礼外交”，推动两国关系改善
1982年11月10日，勃列日涅夫因病突然去世。邓小平当机立断，决定派时任国务委员兼外交部长的黄华作为中国政府的特使赴莫斯科参加吊唁活动。11月14日清早，中国驻苏使馆收到了黄华离京前在首都机场发表的书面讲话稿。这篇讲话稿是出自曾多次为毛泽东和邓小平撰稿的胡乔木之手。胡乔木按照邓小平同志口授的内容，很快就草拟出了这篇书面讲话稿。这篇讲话只有七、八百字，看后让人感到有些不同：勃列日涅夫这个昔日被中方批判为“苏修头目”、“新沙皇”的领导人，在讲话稿中却得到了相当正面的评价：称他为“苏联卓越的国务活动家”。讲话稿中还指出他逝世前不久，“曾在多次讲话中表示将致力于改善中苏关系”，中方对这些讲话表示“赞赏”。这些令人耳目一新的提法与钱其琛8个月前在新闻发布会上所讲的内容相比，又前进了一大步。这显然是邓小平为推动中苏关系而使出的一个“大手笔”。
11月14日中午，国务委员兼外交部长黄华飞抵莫斯科。这是中国高层领导人近20年来首次踏上苏联的国土。在中苏间人员往来长期断绝的情况下，此举在国际上立即引起了广泛关注，被称为“邓小平对苏共新领导发动的一次‘葬礼外交”’。黄华在莫斯科逗留了三天半时间，受到了苏方超规格的礼遇。他与苏共中央新任总书记安德罗波夫进行了友好交谈，还遵照邓小平的指示，主动约见了苏联外长葛罗米柯。这是20多年来两国外长的首次会见。这场因葬礼而进行的外交活动，对中苏关系的改善起到了重大推动作用，表明两国之间的“政治气候”从“乌云密布”开始逐渐转“晴”。
消除“三大障碍”，推动两国关系正常化
从1982年10月起，负责与苏方谈判的中方工作人员就跟随钱其琛副外长在北京、莫斯科两地穿梭，就中苏关系正常化问题与苏方进行政治磋商。根据邓小平的指示，钱其琛副外长紧紧抓住苏联对中国的威胁这一点不放，提出改善关系应从消除“三大障碍”人手。苏方则避重就轻，主张通过增加相互往来等办法改善两国关系。双方的这种各持己见的“聋子对话”整整进行了三年。
1985年3月，年仅54岁的戈尔巴乔夫接任苏共中央总书记一职。1986年夏天，戈尔巴乔夫的一番讲话，成为中苏关系正常化进程中的一个重要的转折点，也为边界谈判的重新启动打开了大门。
1986年7月28日，戈尔巴乔夫特意跑到远东海参崴发表讲话，说苏联愿意同中国考虑降低边境地区的军事力量水平问题，正式宣布苏联将从阿富汗撤军，称正在讨论苏军撤出蒙古的问题，还表示同意以主航道中心线划分两国界江的原则。这年9月，邓小平在接受美国哥伦比亚广播公司记者迈克·华莱士的采访时指出：“戈尔巴乔夫在海参崴的讲话有点新东西，但他的步子迈得并不大。苏联对中国政策究竟怎么样，我们还要继续观察……如果戈尔巴乔夫在消除中苏间‘三大障碍’问题上走出了扎扎实实的一步，我本人愿意同他见面……我已经82（岁）了，早已完成了出国访问的历史任务，我是决心不出国了。但如果消除了这方面的障碍，我愿意破例到苏联任何地方同戈尔巴乔夫见面。我相信这样的见面对改善中苏关系实现两国关系正常化是很有意义的。”1987年2月，中方与苏方恢复了中断多年的边界谈判。政治磋商同时进行。
新中国成立后，两国边界谈判总共举行过三次：1964年和1969年的两次实际上都是政治谈判，并未真正触及两国的划界问题。1982年这次谈判则有别于前两次谈判，是一次真正意义上的边界谈判。中方的谈判一直是在邓小平的关怀和指导下进行的。第三次谈判气氛与前两次的情况也大不相同，双方都总结吸取了经验教训，本着实事求是、互谅互让的精神，平心静气地具体讨论解决边界线走向问题。谈判一开始，苏方就爽快地赞同中方提出的划界主张。紧接着，苏方又同意中方的建议：成立一个联合划界专家工作组，在地图上一公里一公里地划定边界线走向。
最高领导人会晤，中苏两国重修旧好
在中苏双方的共同努力下，两国关系正常化的政治磋商取得重大突破，中苏高级会晤的时机业已成熟。中苏双方经过商定，两国外长分别于1988年12月初和1989年2月初进行互访，为邓小平与戈尔巴乔夫的会见做准备。
在两国外长的互访中，有两件事特别值得一提。一件事是1988年12月2日，戈尔巴乔夫在莫斯科会见钱其琛外长时主动表示：对苏中之间过去发生的一些事情，苏方“也有过错”。这是自中苏关系恶化以来，苏联最高领导人第一次正式向中方承认自己有过错；第二件事是1989年2月4日，邓小平在上海会见苏联外长谢瓦尔德纳泽时，说出了已经成为“世纪经典”的八个字——“结束过去，开辟未来”。
中苏两国外长的互访，被邓小平称为中苏关系实现了“半正常化”。
1989年5月15日，戈尔巴乔夫对中国进行了为期4天的正式访问。邓小平与戈尔巴乔夫会见的历史时刻终于到来了。5月16日上午10时，戈尔巴乔夫来到人民大会堂东大厅，邓小平迎上前去，两人面对100多位中外记者热烈握手，大厅内响起了热烈的掌声。在持续近三个小时的会晤中，邓小平首先提到了三年前请人转达的关于希望中苏之间消除三大障碍，实现关系正常化的口信，戈尔巴乔夫回答记得此事，并说这对苏方的思考是一个促进。邓小平庄重地表示：“中国人民真诚地希望中苏关系能够得到改善。”他建议利用这个机会宣布两国关系从此实现正常化，邓小平也开门见山地指出：“我们这次会见的目的是八个字：‘结束过去，开辟未来’。”接着，邓小平扼要地回顾了中俄、中苏之间百年来的风风雨雨。在谈及20世纪60年代的中苏论战时，邓小平说，20多年后回过头来再看那段历史，“双方都讲了许多空话”，“现在我们也不认为自己当时说的都是对的”。邓小平接着强调说：历史上的账已讲过了，这些问题就“一风吹”了，我们都应该“把重点放在未来”。
中苏关系正常化包括两国、两党关系的正常化。在会见中，邓小平还特意与戈尔巴乔夫谈到了马克思主义和社会主义两大问题。在苏联当时正面临着复杂局面的紧要当口，他这样做是有很深用意的。这表明他怀有这样一种真诚的愿望：苏联作为第一个社会主义国家能不断发展，十月革命这面旗帜能在苏联上空继续飘扬下去。时年只有58岁的戈尔巴乔夫坐在85岁高龄的邓小平身旁显得毕恭毕敬，他聚精会神地听着，不日寸边记、边点头，连连说：“对”，“是的”，“同意”，“完全赞同”。他偶尔也插几句话，比如，当邓小平忆及三年前请人给他带口信的事，戈尔巴乔夫便“幽默”地说：“三大障碍”，三年时间，正好一年解决一个。并表示：这些年没有白过，弄清楚了不少问题。
邓小平与戈尔巴乔夫的会晤在中苏关系史上具有里程碑式的意义。在邓小平的不懈推动下，中国外交人员用10年的艰辛努力，终于赢得了一个有尊严、真正平等的中苏关系。
邓小平在中苏关系正常化方面表现出了非凡的智慧，作出了巨大的努力。有人曾把中苏关系正常化的进程比作邓小平与苏联最高领导的“长期对弈”，并指出这是1人对4人，即邓小平为一方，勃列日涅夫、安德罗波夫、契尔年科和戈尔巴乔夫4人为另一方，进行“不对称对弈”。结果，邓小平赢了这盘棋。