1969年9月，通過機場會晤後，中蘇邊界談判開始在周恩來親自指導下運作。

根據9月11日周恩來同柯西金會談達成的協議，從10月20日起，兩國代表團在北京舉行中蘇邊界談判。

9月18日，周恩來致信柯西金，建議按照機場會晤中所提的臨時措施開始中蘇邊界問題的談判。

周恩來說：

這些臨時措施，如能得到你來信確認，即做為中蘇兩國政府之間的協議，立即生效，並付諸實施……我相信，如果這個協議能夠達成，將有助於兩國邊境局勢的和緩和中蘇邊界談判的舉行。

考慮到蘇聯當時的戰略動向及有關蘇聯大軍進駐外蒙古的情報，中國領導人仍在擔憂蘇聯很可能會把談判做為發動突然襲擊的一種煙幕。

因此，國慶節剛過，周恩來要求總參謀部收集整理德國閃擊波蘭和蘇聯以及日軍偷襲珍珠港的資料，並分發給外交部等部門負責人參考。

10月7日下午，周恩來在京西賓館召開參加中蘇邊界談判的中國政府代表團的第一次會議。

在談話中，周恩來首先講到，中蘇兩國政府已經商定，從10月20日起，在北京舉行邊界談判。

接著，周恩來宣布經中央批準的我方代表團8名成員的名單。團長是外交部副部長喬冠華，副團長為總參謀部二部副部長柴成文。

代表團成員有，對中蘇邊界問題很有研究的蘇歐司司長餘湛，他是1964年邊界談判的中方首席代表，還有老大使章文晉和深諳蘇聯情況、精通俄語的王藎卿以及駐羅馬尼亞大使館的馬敘生等。

軍隊方麵的代表團成員有總參謀部主管邊防的作戰部副部長蔡洪江、黑龍江省軍區副司令員安懷和新疆軍區作戰部副部長王步蒼。

宣布名單之後，周恩來又談了幾個問題。

談到邊界談判問題時，周恩來說，

兩國總理會見時，雙方一致同意不要因為邊界問題打仗。他們不斷在邊界挑釁，反而一再影射中國要對蘇聯發動核戰爭。他們揚言要摧毀我們的核基地，露骨地進行戰爭威脅。

周恩來接著說：

我嚴肅而誠懇地告訴蘇聯部長會議主席，我們不要打仗，我們現在自己的事還搞不過來，為什麽要打仗？但我們也決不會被戰爭威脅包括核戰爭威脅所嚇倒。

然後，周恩來談到蘇聯政府於6月13日發表的聲明。周恩來指出：

兩國總理會見時，我們已向對方講明，對於他們這個聲明，我們要給予回答，要向人民交代，不駁斥不交代不好。但現在談判即將開始，我們不願為此去加劇緊張氣氛，所以已同外交部商定，準備以“外交部文件”的形式予以發表，而不用政府聲明。外交上講不對等，但從政治上講更為有理、有利。

周恩來提到的聲明，是蘇聯方麵於1969年6月30日就中蘇邊界問題發表的聲明，該聲明的觀點完全是蘇方主觀臆造出來的。

聲明說：

目前蘇中關係的尖銳化完全是由中國方麵的行動引起的。如果中國政府也認為有必要保持蘇中兩國之間的正常關係，承認互不幹涉內政，尊重領土完整和領土不可侵犯的原則，那末，邊界局勢將會重新正常起來。事態的這種發展是會符合蘇聯人民的根本利益的，而且我們堅信，這也是會符合中國人民的利益的。

……

蘇聯政府認為，中華人民共和國政府的聲明對蘇聯提出了許多毫無根據的要求，這些要求隻有一個用意，就是要給早就由中國方麵造成的麻煩增添新的麻煩，這個事實無助於為談判創造良好的氣氛。

看來，中國方麵決定對俄中關係史上某些事實作出評價，指望通過斷章取義和故意歪曲來造成中國方麵所期望的、然而完全不符合實際情況的關於我們兩國邊界是怎樣形成的概念。

在聲明中，蘇方不顧曆史事實，厚顏無恥地說：

不能不注意到，中國目前的對外政策和宣傳中，對其他國家的領土要求占有很大的地位。中國領導人今天想得到中國征服者過去某個時候曾經去過或準備去的地方。

這種宣傳既不是今天，也不是昨天才開始的。這種宣傳是一步一步進行的，它是從頌揚以往封建主的掠奪政策，是從一九四九年以後出版一些教科書和地圖就已經開始的，在這些教科書和地圖上，其他國家的許多土地都被畫成了中國的土地。隨後，就開始正式提出領土要求。

從六十年代起，擴張主義野心也公開地指向了蘇聯方麵。中國方麵隨心所欲地玩弄曆史資料或者故弄玄虛，千方百計地製造蘇聯和中華人民共和國之間的所謂領土問題，把兩國之間現存的邊界說成是有疑義的。這種情況促使我們闡明問題的實際方麵。

由於蘇聯的觀點完全違背了現實，因此，在後來的1940年4月22日，《人民日報》發表了題為《列寧主義，還是社會帝國主義？》的文章，對蘇聯的聲明進行了有理有據地反駁。

文章指出：

蘇修新沙皇完全繼承了老沙皇擴張主義的傳統，在自己的臉頰上深深地刻下了羅曼諾夫王朝的烙印。他們正在重溫老沙皇未實現的舊夢，而且比老沙皇的侵略野心更大得多。蘇修把東歐一些國家和蒙古做為自己的殖民地和附屬國。他們還妄想侵占更多的中國領土，公然抄襲老沙皇對中國的政策，叫嚷中國北部國界“以長城為標誌”。他們把手腳伸進東南亞、中東、非洲以至拉丁美洲，把艦隊開進地中海、印度洋、太平洋、大西洋，企圖建立一個橫跨歐、亞、非、拉的蘇修大帝國。

老沙皇的“斯拉夫帝國”早已成為泡影，沙皇統治本身，在一九一七年，早被列寧領導的偉大十月革命消滅了，老沙皇的統治完蛋了。在今天帝國主義走向全麵崩潰的時代，新沙皇妄圖重新建立一個更大的稱霸全世界的大帝國，也隻能是一場迷夢。

在會議中，周恩來談到了關於談判的領導問題。周恩來說：

要分為一、二、三線，喬冠華、柴成文是第一線，第二線是姬鵬飛、黃永勝，第三線是黨中央。

實際上，整個工作都是由周恩來親自抓的。在會議最後，周恩來談到關於談判的準備工作。

周恩來要求代表團全體成員立即集中，放下其他工作，全力以赴進行準備，首先熟悉兩國政府來往的聲明和照會，熟悉邊界的曆史和現狀。

會議結束後，中國代表團開始積極備戰中蘇邊界第二次談判。