1999年12月9日，时任中国国家主席的江泽民和俄罗斯签订《中俄边界条约》，涵盖了约160万平方公里的2444个岛屿归属问题，但黑瞎子岛未在条约之内。
2004年10月，俄罗斯总统普京访华，时任中国外交部长的李肇星和俄罗斯外长拉夫罗夫代表中俄双方签订了《中华人民共和国和俄罗斯联邦关于中俄国界东段的补充协定》。根据协定，中国收回半个黑瞎子岛的主权，获地174平方公里，当中第二大岛屿银龙岛，因位处黑瞎岛之西北，故此全部归属中国。俄罗斯保留黑瞎子岛东半部分。同时俄方开始拆除岛上的防御设施。
2005年，俄罗斯杜马、联邦委员会和中国全国人民代表大会先后批准了这个协定。2005年6月2日，中俄在符拉迪沃斯托克互换《中华人民共和国和俄罗斯联邦关于中俄国界东段的补充协定》批准书。当年6月，中俄勘界工作启动。同年11月，中国黑瞎子岛界碑竖立。
2008年7月4日，俄罗斯联邦安全局远东联邦区地区边防局局长瓦列里·普托夫上将表示，将在2008年8月将银龙岛和黑瞎子岛移交中国。2008年10月14日，中俄双方在黑瞎子岛举行了“中华人民共和国与俄罗斯联邦国界东段界桩揭幕仪式”。同日，中国外交部和俄罗斯外交部通过换文确认《中华人民共和国和俄罗斯联邦关于中俄国界东段的补充协定》及其附件正式生效。两国边防部队已开始按双方勘定的国界线履行防务。至此，黑瞎子岛乃至中俄边界问题的最终解决。
2012年4月，黑龙江公安边防部队设立黑瞎子岛公安边防执勤点，开始对黑瞎子岛实行常态化治安、边境管理。
