第二天，11月8日下午，勃列日涅夫和部长会议主席柯西金到中国代表团住所回拜周恩来时，周恩来质问他们，苏共中央欢迎我们来，是不是为了当众向我们挑衅，是不是期待着中国共产党也撤换毛泽东主席的领导?周恩来指出，西方国家的媒体11月8日从莫斯科发出消息说，苏共已和中共达成协议，要毛泽东下台，由周恩来当主席，难道这也是偶然的巧合吗?如果不是苏联领导人有这种思想，马利诺夫斯基敢这样胡说八道吗?周恩来说，我代表中共中央向苏共中央提出严正抗议。勃列日涅夫答复说，马利诺夫斯基是酒后胡言，不代表苏共中央，且已受到苏共中央的谴责。他们现在代表苏共中央正式向中方道歉。
接下来，中国党政代表团同苏共领导人勃列日涅夫、波德戈尔内、柯西金、米高扬、安德罗波夫等举行正式会谈。周恩来请苏方解释赫鲁晓夫被解职的原因，勃列日涅夫对此敷衍搪塞，没有正面回答。在周恩来不依不饶的追问之下，勃列日涅夫不得不说：赫鲁晓夫下台，是由于赫鲁晓夫工作作风、领导方法引起的，而苏共的路线、纲领是不可破坏，毫不动摇的。在谈到赫鲁晓夫下台前曾决定于12月15日召开26国党起草委员会以及于1965年年中召开兄弟党国际会议等问题时，周恩来说，起草委员会的组成、会议的日期、程序事先都没有同中共协商，这实际上是赫鲁晓夫下的单方面命令。中共不同意召开这个会议，也不参加这个会议。而勃列日涅夫仍然坚持按照既定的方针召开会议，他和缓地说，只有开会才能消除分歧，别无他途。米高扬索性说：“在同中共的思想分歧上，我们同赫鲁晓夫完全没有分歧，甚至没有细微的差别。”对此，周恩来表示，你们党所设想的兄弟党国际会议，即打算在12月15日召开的非法会议，我们绝不参加，如果你们一定要开，你们有你们的自由;在你们继续执行赫鲁晓夫那一套不变，中苏两党、各兄弟党间的原则分歧解决前，谈不到停止公开论战。会谈一下子就没有了回旋余地。
11月13日，中国代表团离开莫斯科回国。在赴机场途中，柯西金还是对周恩来含蓄地说：我们同赫鲁晓夫还是有所不同的，不然，为什么要解除他的职务呢?柯西金还提议举行苏中两党高级会谈，商量两党改善关系的办法。周恩来表示，将向中共中央转达苏共中央的这个建议。11月14日，周恩来返回北京，毛泽东破例率中共中央政治局常委亲赴机场迎接。
1965年3月，中共中央拒绝参加苏共召开的各国共产党和工人党协商会议。
勃列日涅夫一直不希望中苏关系决裂，他于1966年2月24日以苏共中央的名义致信中共中央和毛泽东，邀请中共派代表团出席将于3月29日召开的苏共二十三大。1966年3月，中共复信苏共，决然表示不参加苏共二十三大。从此，中苏两党关系中断。到上世纪60年代末70年代初，中苏两国都处在视对方为战争威胁的状态之中，一时之间，核战争的乌云密布。70年代中期，中苏两国关系中还发生过“间谍飞机”事件。苏联一架直升机误入我新疆境内，被当作间谍飞机抓获，并公开报道宣传。
但是，最紧张的危险关系之中，却孕育着走向和解的可能性，军事是政治的选择方式;同样，接触、协商，是政治的更好方式，别无他法。从1964年到1982年中苏两国长达18年的紧张关系，终于到了拐点。
