根據1957年10月15日簽署的《關於生產新式武器和軍事技術裝備以及在中國建立綜合性的原子工業的協定》(簡稱“國防新技術協定”)，
蘇聯將幫助中國進行原子彈的研究和生產，
並提供原子彈的教學模型和圖紙資料；將交付給中國兩個連的岸對航導彈裝備，
幫助海軍建立一支導彈部隊；將説明中國進行導彈研製和發射基地的工程設計，
在1961年底前提供導彈樣品和有關技術資料，
並派遣技術專家幫助仿製導彈等。
赫魯雪夫的這一做法贏得了中方的好感，
周恩來1958年3月在成都說：“現在世界上只有社會主義國家，
像蘇聯，
才能無代價地把整個藍圖給我們。
這是最大的信任，
最大的互助。
”毛澤東也第二次走出國門，
1957年11月再訪蘇聯，
參加蘇聯四十年國慶慶祝活動，
他對赫魯雪夫說：好花還要綠葉扶，
你這朵花比我毛澤東好看，
我們這次就是來扶助你的。
因為赫魯雪夫處處表現殷勤，
所以毛澤東的這次訪蘇，
是帶著完全不同于第一次訪蘇時的滿意心情回國的。
但之後的中蘇關係，
卻急轉直下，
先是1958年6月的“共同艦隊”和“長波電臺”事件，
再是8月赫魯雪夫對毛澤東下令炮轟金門，
事先沒有向其通報表示極度不滿，
看似豔陽高照的中蘇關係被突然到來的這幾塊烏雲遮住，
並迅速變天。
進入1959年，
中蘇兩國的這種戰略不信任進一步發展，
逐步由相互懷疑走向公開爭論。
1959年初，
赫魯雪夫在蘇共二十一大上，
明確提出以和平共處、和平競賽、和平過渡為核心的對美緩和戰略；6月，
赫魯雪夫以蘇聯正在和美國等西方國家談判達成禁止核子試驗等為由，
暫緩向中國提供原子彈的教學模型和圖紙資料；7月，
赫魯雪夫在波蘭開始批評中國內政；8月，
中印邊境地區發生武裝衝突，
赫魯雪夫居然不顧與中國的同盟關係，
發表聲明，
對此表示“遺憾”。
9月，
赫魯雪夫訪美，
當他訪問歸來，
帶著與美國談判的成果，
相信自己和平共處、和平競賽理想來到中國訪問時，
可以想見，
兩國領導人的會晤氛圍。
赫魯雪夫勸說中國領導人放棄“冒險主義”路線，
不要“用武力去試試資本主義制度的穩固性”，
而在中國領導人看來，
赫魯雪夫這種做法是取悅美國等西方國家的“投降主義”行為，
由此兩國領導人在釋放在押美國人問題、中印邊界問題和臺灣問題等針鋒相對、激烈爭吵，
最終雙方不歡而散，
沒有取得任何成果。
1960年4月，
中國接連發表《列寧主義萬歲》等三篇文章，
揭開中蘇論戰的序幕；1960年7月，
正在中國經濟困難之際，
蘇聯突然宣佈撤回所有的援華專家，
撕毀合同，
停止對中國的援助。
1959 年10 月1 日，
中華人民共和國成立十周年之際，
許多國家領導人率代表團應邀前來參加慶祝活動
中蘇兩國之間的意見分歧，
絕非個人的意氣或成見，
而是集中代表了中蘇兩黨在意識形態和國家利益上的嚴重對立和衝突。
但即便如此，
中共仍然以團結為重，
毛澤東在1959年會見安東諾夫時說，
中蘇雖有一些分歧，
但這是十個指頭中間一個指頭的問題。
中蘇不要因為一個指頭的分歧影響九個指頭的一致。
1960年底，
劉少奇應邀訪蘇，
兩國關係一度出現緩和。
1961年，
蘇共召開二十二大，
中共中央派周恩來率團參加，
但在這次會議上，
赫魯雪夫對與中國友好的阿爾巴尼亞大張撻伐，
還決定把史達林的遺體遷出列寧墓，
同時宣佈蘇聯將從無產階級專政的國家發展成為全民的國家，
20年內建成共產主義等等。
對此，
周恩來在大會發言中嚴厲指責這種使“仇者快，
親者痛”的行徑，他不僅在10月19日的大會致辭中明確表示反對在兄弟黨的代表大會上攻擊另一個兄弟黨，在10月21日更率領代表團向史達林墓敬獻花圈，兩天后即23日晚即提前離會，啟程回國，以示對赫魯雪夫的不滿。此後，中蘇雙方雖也有溝通，但基本無法彌合分歧，關係每況愈下，終於導致中蘇關係的全面破裂。
親者痛”的行徑，他不僅在10月19日的大會致辭中明確表示反對在兄弟黨的代表大會上攻擊另一個兄弟黨，在10月21日更率領代表團向史達林墓敬獻花圈，兩天后即23日晚即提前離會，啟程回國，以示對赫魯雪夫的不滿。此後，中蘇雙方雖也有溝通，但基本無法彌合分歧，關係每況愈下，終於導致中蘇關係的全面破裂。
