蒋介石与张学良在北平北京饭店会晤
中东路的由来甲午战争后，为了应对日本对中国的侵略，李鸿章亲赴沙俄签订了《中俄密约》，条约共6款，主要内容有：清政府允许俄国西伯利亚铁路经过中国的黑龙江、吉林地区；无论战时或平时，俄国都可以用该铁路运输军队、粮食及军需品；如遇紧要之事，中国所有口岸均对俄国军舰开放等等。
条约还规定中俄共同修建铁路，80年后由清政府收回。从1897年起开始沙俄修建西从满洲里起，中经哈尔滨，东到绥芬河的中东铁路，1900年纵横东北2000余里的中东铁路建成，沙俄的侵略实力深入东北内地。
到十月革命后，苏俄政府照会中国北洋政府，愿意放弃一切不平等条约，重新建立平等友好的关系。关于中东路问题，苏俄政府提出经两国协商“签订使用中东铁路办法的条约”。但由于当时北洋政府忙于内战，背靠英美日等国，因此坚决不承认苏俄政权，对这两次宣言未作答复，使中东路仍处于沙俄旧势力分子与中国的“共管”之下，失去了一次收回中国合法权益的机会。
1924年，苏俄政府肃清国内反动势力，在国际上站稳脚跟，但还是从平等角度提出和北洋政府谈判。同年双方签订《中俄解决悬案大纲协定》，苏联方面废除沙俄时代签订的一切损害中国主权的条约，放弃一切租借地、领事裁判权、治外法权及庚子赔款等；中东路纯系商业性质，由两国共管。
对于如何管理中东铁路，也给出了具体规定，设立中东路最高议决机关理事会，理事长为中方人员，副理事长为俄方人员，路局各级人员构成的原则是双方各半。为了体现诚意，苏联还把中国收回中东铁路的时间缩短到60年。客观来说，由于苏联国家初立，需要拉拢中国，所以这是个平等条约。
从1927年开始，双方围绕中东路又展开角逐，张学良指责苏联利用中东路进行赤化宣传，破坏中国统一，并武力查封苏联驻哈尔滨领事馆，双方关系骤然升级。
1927年5月27日，张学良下令张景惠查封了苏联驻哈尔滨使馆、逮捕苏联驻哈总领事，封闭了中东铁路苏联职工会，并强迫中东路苏方正、副局长停职。29日，张景惠又下令封闭哈尔滨、齐齐哈尔、海拉尔等地苏联领事馆。五二七事件爆发，7月10日，张学良部署军队强行收回中东路，并逮捕苏联200人。
国民党怂恿张学良对苏开战7月7日，蒋介石在和张学良会晤时就保证国民政府坚决支持张学良的行动，提供一切支援，当然蒋介石根本目的是为了反苏反共，同时消耗东北军，为此蒋介石特意派铁道部长孙科前往沈阳给张学良打气。
8月13日南京国民政府又派参谋部军事厅长刘光到东北前线视察国防，做足姿态。21日，南京政府开会表示将划拨200万元支援东北，同时组建对苏预备部队，集中在冀东，随时出击。随后，又派人前往东北转告张学良，对苏交涉遵照中央意旨办理，中央政府将全力支持。
蒋介石频频打气给张学良壮了胆，但实际上张学良被骗了，三个月的战争打下来，死的都是东北军，除了200万元经费，张学良没有得到来自中央一兵一卒、一枪一弹的支援。
中苏战争爆发1929年8月17日，中国国民政府率先对苏宣战，当天苏军越过边境线向东北军发动大规模进攻。虽然苏军装备占优，但是英勇的东北军将士还是进行了顽强抵抗，给苏军重大杀伤。
三江口战役，东北军7艘兵舰被击沉，200名官兵殉国，苏军被击沉军舰3艘。
同江战役，东北军伤亡500余人，同江城陷落，富锦战役也以东北军失败告终。
1929年9月中旬以后，中苏谈判完全破裂，苏联决定对东北军发起致命性的打击，战事陡然升级。苏军一个满编师发动扎赉诺尔战役，东北军拼死血战两昼夜，伤亡2000余人，旅长韩光弟、团长林选青阵亡，扎赉诺尔陷落。
满洲里战役，苏军千余人对满洲里发动进攻，随后增兵至3万，东北军第15旅血战三日不敌，旅长梁忠甲向苏军投降，8431人被俘，苏军死亡143人，受伤665人。11月23日，苏军向海拉尔发动进攻，在空军轰炸下，东北军崩溃，25日海拉尔陷落。
到1929年11月底，东北军已经濒临崩溃，同时驻扎辽宁的日本关东军也开始军事演习，抢修工事，并阻挠东北军通过军列向北调兵。
万般无奈之下，张学良致电苏联请求停火，和平解决中东路事件。当月，双方签订停战协定，恢复了苏联在中东路中的一切权益，苏联释放近万名东北军俘虏。
张学良什么都没得到，国民政府为了安抚损兵折将的东北军，只是授予了一批官兵青天白日勋章。对了，就是因为这次战争，苏军侵占了黑瞎子岛，一直没撤，给新中国留下了烂摊子。这场战争也让关东军看到了东北军的孱弱，刺激了日本发动九一八的野心。
