一 中苏订立《互不侵犯条约》
中苏两国在意识形态上有着巨大分歧，且在若干现实利益问题上发生过重大冲突，但是在对付具有强烈扩张性的日本这一问题上，中苏有着共同的利益。中国政府判断，苏联不希望看到中国被日本征服，因为一个强大的、可使用中国巨大的人力和物力资源的日本无疑将对苏联的安全构成重大威胁。在中日两方中，抑强扶弱自然是它的上策。此外，各大国中唯有苏联与中国接壤，它在远东地区驻有强大的陆军和空军，与其他大国比较起来，它拥有在东亚迅速干预的力量和提供大规模援助的便利。因此，中国对争取苏联的援助寄予较大期望。抗战初期，意识形态的考虑让位于对国家安全利益的考虑，联苏制日成为中国政府的一个重要战略。
早在战前，中苏之间就已开始了有关两国国家安全问题的磋商。中方提出了订立中苏互助条约的主张，期望以苏联的军力抑制日本。但苏联不愿单方面承担义务，而主张订立一个有多国参与的太平洋地区公约，或订立中苏互不侵犯条约。1937年4月，苏联驻华大使鲍格莫洛夫向中国外交部提出了拟订共同防御外患的三个实施步骤：（一）以中国政府的名义邀请太平洋有关各国（包括英、美、法国）召开一国际会议，商定集体互助协定，苏联将协助向各国疏通，使他们能共同接受中国的提议；（二）若第一项未能实现时，中苏商讨订立互不侵犯协定；（三）中苏订立互助协定。但中方此时对苏联的动机持有疑虑，一时看不清苏联这一提议的利弊究竟如何，只觉得它“关系我国存亡至深且巨，我国似不宜轻易拒绝，亦不宜仓促赞成”，因而对苏联的提议未作积极响应。国民政府实际上是担心与苏联缔约将会影响英美对中国的援助，引起德国的不满，并刺激尚处于和平状态的中日关系。
1937年7月8日，即卢沟桥事件发生后的次日，蒋介石召立法院院长孙科和外交部部长王宠惠到庐山。蒋对他们说：如果事态扩大，可能会演变成一场中日全面战争。在这场全面战争中，“最关键的因素”是与苏联达成协议，由苏联供应军事装备，并缔结一个中苏互助条约。于是孙科与王宠惠立即于次日赶赴上海，与鲍格莫洛夫就此事进行商谈。
国民政府草拟了一份中苏互助条约的草案，其条文规定：“中华民国或苏联远东领土有被第三国直接或间接侵犯之恐怖或危险时，两国应即商定办法，以实行国际联合会盟约第16之规定”；一旦发生这种侵犯，“两国即彼此予以军事及其它援助”。为防止中方所担忧的另一种情况的出现，草案还提出：“一方军队为实行上列两款之义务起见，经双方同意而调至他方领土内，若他方请求调回应即调回。”
然而，已经面临着中日战争现实的苏联此时不愿与中国讨论互助条约。鲍格莫洛夫对孙科与王宠惠说：缔结互助条约的目的在于以其威慑力量防止战争的爆发。如果在“九一八”事变之后不久就签订这样的条约，那么日本的侵略是有可能被制止的。但如今战争已经开始了，再缔结这种条约已为时过晚。他坦率地说：如果现在苏联与中国签订这样的互助条约，即意味着苏联必须参战，日本就很可能进攻苏联，但苏联现在尚未做好与日本作战的准备，因此以互助条约去刺激日本人来进攻是不明智的。鲍格莫洛夫提议中苏签订一个互不侵犯条约。
中国政府对缔结互不侵犯条约并不感兴趣。为了促使苏联政府同意签订互助条约，中国要员不断向苏方强调日本对苏联也具有重大的也许是更大的威胁。陈立夫在7月19日与鲍格莫洛夫的谈话中表示：“中国是日本进攻的首当其冲的目标，而苏联则是第二个”。蒋介石也向苏联驻华武官雷平指出：从日本方面来看，根本的问题不是中国问题，而是苏联问题。但苏方并不为中方的说词所动。苏联外交部反对与中方进行互助条约的谈判。李维诺夫在给鲍格莫洛夫的电报中指出：“与过去相比，目前更加不宜签订互助条约，因为这样的条约会意味着我们立即对日宣战。”因此，鲍格莫洛夫先后对王宠惠、徐谟和蒋介石宣称：“苏联政府认为，当前关于互助条约的任何谈判都是不合时宜的。”
苏联坚持要签订互不侵犯条约，鲍格莫洛夫对中方强调说：“苏联政府认为这个问题具有特别重要的意义。如果需要有其它一些意义深远的协定，那就更有必要立即就互不侵犯条约开始谈判。”这实际上是把签订这一条约与当时正在讨论的军事物资的援助问题联系起来。鲍格莫洛夫曾向苏联外交部提议：在同意向中国提供军事物资之前，“应立即坚持签署一项互不侵犯条约，为此可提出一个理由，说我们必须得到保证，使我们的武器不被用来对付我们。”
苏联之所以坚持要签订互不侵犯条约，实际上反映了苏联对中国仍存疑心，担心中国经不起日本的硬打软拉而倒向日本，与日本缔结对苏联不利的反共协定。签订互不侵犯条约，就是要得到中国不与日本合伙反共反苏的保证。国民政府的态度看起来颇为矛盾，它要么就要求订立互助条约，要么就连互不侵犯条约也不想签订。但这一矛盾的态度恰好说明，中国政府不想在得不到苏联重大支持的情况下给外界造成亲苏的印象，因而影响它与其他列强的外交。这时，英美等国对苏仍存顾忌之心，而德意与苏联的敌对则是公开的。所以，中国政府不愿轻易地迈出这一步。但是，如果苏联同意签订互助条约，公开帮助中国打日本，中国政府则可不顾忌任何影响问题，毕竟目前有关生死存亡的抗战压倒一切。
国民政府期望在不签订互不侵犯条约的情况下获得苏联的军事物资，它反对把签订互不侵犯条约作为获得军事物资的先决条件。7月26日，国民党中央执行委员张冲会见鲍格莫洛夫，转达蒋介石的意见说：目前中日战争已势不可免，任何政治问题的解决都需耗费许多时间，因此应该把军事物资供应问题与一切政治问题分开来单独解决。鲍格莫洛夫接受了中国政府关于单独解决军事供货问题的想法。他向苏联外交部建议改变他原来的提议。他觉得“更妥善的办法是不把军事供货问题同互不侵犯条约搅在一起，而从商务方面入手解决这个问题”。但苏联外交部驳回了鲍格莫洛夫的新建议。7月31日苏联外交部在给鲍格莫洛夫的特急电报中指出：“提供军事物资务必以首先签署互不侵犯条约为先决条件。”
8月2日，蒋介石与鲍格莫洛夫进行了一次关键性的会谈，着重讨论了互不侵犯条约问题。蒋介石声明他不能同意把军事供货和这一条约用任何形式联系起来。如果互不侵犯条约中不含有招致侵犯中国主权的内容，他原则上同意签约；但如果把这一条约作为中国为军事援助协定而付出的报酬，那他是绝不会同意的。鲍格莫洛夫不同意所谓“报酬”之说，他认为互不侵犯条约的实质在于双方承担互不进攻的义务。他希望中国政府理解苏联的处境：“我们如果不能以互不侵犯条约的形式作为起码的保证，不致让中国用我们的武器打我们，那我们是不能向中国提供武器的”。对此，蒋介石向苏联保证：中国绝不会进攻苏联。他并另有深意地说：日本正是要与中国结成反苏军事同盟，为此日本愿意作出很大的让步，但是中国政府断然拒绝了日本的要求，且以后任何时候也绝不会同意这个要求。
此后，中苏之间又进行了多次磋商。尽管中苏在战略上有着互相依存的关系，但就此时的局势而言，中国对苏联支持的需求则更为迫切些，中国急需获得苏联的军事物资，因此磋商的结果自然是中方作出了让步。8月21日，双方正式签署《中苏互不侵犯条约》。该条约规定：“两方约定不得单独或联合其他一国或多数国家，对于彼此为任何侵略，……倘两缔约国之一方，受一个或数个第三国侵略时，彼缔约国约定在冲突全部期间内，对于该第三国不得直接或间接予以任何协助，并不得为任何行动或签定任何协定，致该侵略国得用以施行不利于受侵略之缔约国。”此外，双方还有一口头约定：苏联承诺它不与日本缔结互不侵犯条约，中国承诺不与第三国签订共同防共协定。
中苏互不侵犯条约正式公布的时间是8月30日。国民政府担心中苏缔约之举会引起国际间的误解，从而疏远英美等西方国家，因此在条约公布前，国民政府事先通告列强驻华使节，向他们保证条约的目的在于实现中苏邻邦的和睦相处，别无他意。国民政府声明此条约“没有秘密协定”，并表示：“中国愿意与任何国家签订同样的条约。本条约并不意味着中国改行容共政策，中国的政策依然不变。”中国驻日大使许世英奉命向日本外相也作了类似的解释，并特意声明：根据1924年中苏条约所确定的禁止在中国进行共产主义宣传的各项规定继续有效。许世英还表示：如果日本愿意，中国也准备与日本签署互不侵犯条约。
尽管中苏订立这一条约的用意不一，但由于个中内幕并不为外人所知，这一条约还是对外部世界产生了积极的影响。在当时的特殊条件下，在各主要大国都在力图表明自己的中立立场时，苏联单独声明不与战争中的一方为敌，以条约形式表明它与中国的非敌对立场，这对抗战中的中国军民在精神上是一大声援。孙科指出：这一协定“有着十分重大的意义，一方面表明了苏联对我的友好态度，对于我们在艰苦奋斗中的人民自是一种精神上的鼓励；另一方面无疑坦白地告诉日本侵略者，他们这种不义的举动是绝不同情的。”中国国内舆论普遍对这一条约持欢迎态度。
中苏条约的签订对日本是一个打击。9月1日，日本外相广田弘毅对美国驻日大使格鲁表示：苏联和中国选定这个时刻和在这个局势下缔结条约，令人十分不满。日本怀疑这一条约另有秘密条款，其内容传说有三：（一）在有第三国入侵内蒙古和外蒙古时，中苏进行军事合作；（二）苏联将向中国提供武器、弹药及其他军事物资，派遣军事顾问；（三）中国接纳共产党参加政府，并不与任何第三国订立反共协定。不管传说是真是假，日本人心中总是留下了疑问。后来广田曾对格鲁说：他感到自从中苏协定成立后，中国政府的对日态度转向强硬。
二 苏联提供军事援助
随着互不侵犯条约的签订，苏联向中国提供军事物质的障碍终告消除。8月27日，中苏达成协议，苏联同意向中国提供价值1亿法币的军事物资，其详细条约留待以后在莫斯科签署。由此，中国开始从苏联源源不断地获得军事物资。
当抗战开始时，中国空军实际可用于作战的飞机只有91架，而此时与日本空军的作战中，中国空军又遭受了很大损失，因此获取作战飞机成为中国最迫切的要求。1937年8月下旬，中国政府即派航空委员会的沈德燮处长出使苏联，商洽飞机采购事宜，要求苏联提供200架驱逐机和100架重轰炸机。为了进一步争取苏联的援助，并主持军事物资的申请和交接事宜，1937年9月，中国政府派遣军事委员会参谋次长杨杰和国民党中央执行委员张冲出使苏联。杨杰此行名义上为考察实业，实际上负有获取军援的重要使命。他频繁地与苏联要人会谈，并直接向蒋介石报告。
谈判进展顺利，9月14日杨杰即报告：苏联已同意向中国提供包括轰炸机62架、驱逐机163架、坦克82辆、反坦克炮200门、高射炮一营装备在内的战争物资，总价高达1亿元，其中飞机已谈定在10月底前务必启程运出。11月，苏联援华的第一批飞机运抵兰州，此时正值中国军队在淞沪作战失败之际，中国空军损失惨重，能作战的飞机不过12架而已，日本飞机在中国上空的活动更猖狂。苏联飞机的到来给中国空军带来了新的打击力量，迅即有一部分飞机被投入到南京保卫战中。
南京保卫战以中国军队受重创而告终。12月底，鉴于抗战以来中国作战物资损耗甚巨，中国向苏联提出了紧急援助的要求，希望苏联提供20个师的武器装备。经过会商，苏联同意除步枪由中国自制外，苏联按每师重炮4门、野炮8门、反坦克炮4门，重机枪15挺，轻机枪30挺的配额，向中国提供20个师的装备。根据这项计划，中方共得到重炮80门（附炮弹8万发）、野炮160门（附炮弹16万发）、反坦克炮80门（附炮弹12万发）、重机枪300挺、轻机枪600挺（共附轻重机枪弹1000万发）。
由于中国国力有限，一时难以支付向苏联订购大批军用物资所需款项，希望从苏联获得贷款以作采购之用。1938年1月，国民政府派立法院院长孙科为特使，率团前往苏联，以争取苏联的贷款。3月1日，中苏成立第一次贷款协定，议由苏联向中国提供价值5000万美元的贷款，供中国向苏联购买各种物资，贷款年利率为3%。协定规定：从1938年起，在以后5年内，中国每年向苏联偿还1000万美元，其偿还方式是向苏联提供各种农、矿产品。实际上，这笔贷款从1937年10月即已开始动用，从那以后中国获得的苏联物资均被作价计入贷款之中。
在具体交涉过程中，中苏双方免不了要有一些分歧和矛盾，但苏联当局一般总能从维持对日抗战的大局出发，予以化解。1938年3月，苏方将1937年10月24日至1938年2月14日已经转交给中国驻苏代表的苏联军火分开甲、乙、丙三份账单。除甲单中的军火由借款合同相抵外，苏联要求中国以现金支付运输军火的打包费、装配费、载卸费、运输费等费用。中国方面希望以农、矿产品作抵，还希望从苏联再获得一笔借款，以抵清前账，并续购新的军火。但苏方坚持索要现款。付款问题相争不下，牵动了中苏最高当局。蒋介石决定直接诉诸斯大林。5月5日，蒋在给斯大林的电报中表示：“我国实无外汇现金可资拨付”，希望苏联能同意中国以货物抵运，“庶不致影响外汇，而经济得以维持，战事亦可顺利进行”。考虑到中国的实际困难，斯大林和苏联国防人民委员伏罗希洛夫于5月10日复电表示：“吾人完全理解中国金融财政之困难情况，……因之，吾人对武器之偿价，并不要求中国付给现金和外币。然吾人愿得中国之商品，如茶、羊毛、生皮、锡、锑等等。”这一争端遂告解决，中国以农、矿产品的现货偿还了苏方的丙单款项。
为了解决源源不断而来的军事物资的付款问题，孙科又开始与苏方商谈第二笔借款。1938年7月，中苏订立了第二笔信用贷款协定。贷款总额仍为5000万美元，年利率与偿还方式与第一次相同。中方自1940年7月开始偿还，每年交付1000万元，5年还清。
第二次贷款协定成立后，中国正面临着即将发生的武汉大会战，急需补充大量的军事物资，中国遂向苏联提出紧急援助的要求。苏联尽力满足中国的这一需求。不久，中苏便签订了两项供货合同，合同规定：苏联将在1938年7月5日至1939年9月1日之间向中国提供16架轰炸机、174架战斗机、30架运输机、200门野炮、100门反坦克炮、2120挺各式轻重机枪、2000万发步枪子弹、510万发机枪子弹及若干飞机配件和发动机。
1939年中，中苏又开始商订一项更大规模的易货贷款。6月13日，中苏正式订立了第三次易货贷款协定。贷款金额为1.5亿美元，年利率仍为3%。中方自1942年7月1日起开始偿还，每年交付1500万美元的物资，10年还清，偿还物资的品种大体与前两次相同。
这样，在抗战前期，苏联共向中国提供了3次易货贷款，总数为2.5亿美元。使用这些贷款购买苏联军用物资的具体程序是：苏方将中方所需要的一批军用物资交齐后，即结算累计用款，交由中方签具认购偿债书，以副本交中国财政部结账，作为对苏方贷款的动支。但苏德战争爆发后，由于苏联本身对军事物资的巨大需求，它无法再向中国提供军事物资，第三次易货贷款的使用便告中断。第三次贷款实际只动用了不足一半，约73175810.36美元。加上第一、第二次易货贷款，整个抗战期间，中国共动用苏联贷款约173176810.36美元。除此而外，尚有一部分以现货抵付的，如前述丙单款项即未计入苏联的易货贷款中。
据统计，从1937年9月至1941年6月苏德战争爆发，苏联共向中国提供飞机924架（其中轰炸机318架，驱逐机562架，教练机44架）、坦克82辆、牵引车602辆、汽车1516辆、大炮1140门、轻重机枪9720挺，步枪5万枝、子弹约1.8亿发，炸弹31600颗、炮弹约200万发，以及其他一些军事物资。当时苏联也在积极备战，它的军事装备确实并不宽裕，对中国的出口意味着对自己军备的一定程度的牺牲。
苏联向中国所提供的军事装备有许多在苏军中也是属于第一流的。如H-15、H-16战斗机，是当时世界上比较先进的战斗机。尤其是H-16战斗机，它是当时世界上最先进的战斗机之一，1933年12月才研制成功，在1937年的西班牙战争中第一次投入使用。它在苏军前线一直使用到1943年夏。T-26坦克则是20世纪30年代苏军的主战坦克之一，曾用于西班牙内战和苏芬战争。在1938年春的台儿庄战役中，T-26坦克发挥了重要作用。1938年8月，以苏联提供的装备为基础，中国成立了第一个机械化师，其T-26坦克支队在1939年的昆仑关战役中功不可没。
总之，苏联的军火供应对于改善中国军队的火力配备，增强中国军队的战斗力有着重大价值。它大大地削弱了日本军队在战争的最初几个月中所拥有的火力优势。此外，苏联给中国提供的军用物资的价格也相当便宜。如苏联提供的飞机，每架仅折合美金3万元，比当时国际市场的售价要低得多。对此，中方负责与苏联进行贷款谈判的孙科很满意。他曾高兴地对顾维钧说：他从苏联获得了一笔1.6亿卢布的新贷款（即第二次贷款），由于苏联给中国订货所定的价格特别便宜，这笔贷款如按国际价格计算，实际上相当于4亿卢布。按此价格，装备1个中国师仅用中国货币150万元即可。
中国方面对于苏联的援华态度给予了积极的评价。1938年10月，刚由外交部次长调任驻德大使的陈介在给驻美大使胡适的信中说：“自抗战以来，苏联助我最力。”他希望中国与其他国家之间的外交不要有损中苏邦交。中国政府对苏联政府多次致谢。1939年3月1日，中国行政院院长孔祥熙致信苏联人民委员会主席莫洛托夫说：“自从中国开始武装抗日以来，贵国一直以贷款方式给予我国慷慨和珍贵的援助，……使我们有可能削弱敌人的侵略势力和继续进行长期斗争。为此，中国政府和中国人民感激之至。”
在争取苏联的物资援助的同时，中国还曾提出希望苏联出兵参战的要求。11月1日，杨杰询问苏联国防人民委员伏罗希洛夫元帅：如果中国决心抵抗到底，苏联是否有参战决心，并希望苏联坦率相告参战的时间。也许是为了鼓励中国坚持抗战的信心，苏联在表示它目前不可能直接参战的同时，也向中国发出了它有可能在将来采取军事行动的信息。11月11日，斯大林会见了杨杰和张冲。斯大林表示：“若中国不利时，苏联可以向日开战。”但他又强调指出目前苏联不宜对日开战，因为这样做只能促使日本人民向其政府靠拢，“日人民必以为苏联亦系分润中国之利益者，刺戟日本国民之反抗，激成日本全国民之动员，结果反助日本之团结。”而且，“若即时与日开战，必使中国失去世界同情之一半”，“故苏联对日本之开战须等待时机之到来”。此后，伏罗希洛夫还曾对张冲表示，当中国抗战到了“生死关头”时，苏联将出兵参战，绝不坐视中国失败。
南京陷落后，根据从前伏罗希洛夫曾对杨杰作过的如日本占领南京，苏将出兵的允诺，中国再次要求苏联出兵。然而苏联的答复是消极的。李维诺夫对中国驻苏大使蒋廷黻说：杨杰关于苏方曾允出兵的报告不确实，苏联并未作此允诺。中国对苏联参战的希望一直延续到武汉会战时期。9月30日，蒋介石致电杨杰，要求他向苏方说明，经历了15个月的中国抗战现在“已到最艰苦之严重关头，中国本身力量已完全发动，使用殆尽”，中国希望苏联趁目前欧洲局势暂可望安定而不必有后顾之忧之机“予远东侵略者日本以教训，使他日德国亦无能为患”。然而苏联还是没有同意参加对日作战。国民政府至此终于明白苏联是不可能出兵的，此后便不再提出兵助战问题。实际上，中国的这一要求从一开始就是注定不可能实现的，它超过了苏联所能作出的援华限度。从根本上说，苏联援华的目的正在于遏制日本，使日本没有进攻苏联的余力，因此它是不会自己主动去轻启战端的。
但在拒绝全面地、公开地参加对日战争的同时，苏联采取了一些不致引起苏日战争的局部的、暗中的军事介入行动。苏联以志愿队的名义，有组织地向中国派出空军作战人员，投入中国的抗日战争。淞沪战役后，中国空军几乎全军覆没，日本空军牢固地控制了中国的天空。在中国急需获得空军作战人员之时，苏联果断地迈出了派遣空军志愿人员参战的一步。1937年11月，第一批苏联空军人员到达兰州。12月1日，苏军飞行员驾驶着23架战斗机和20架轰炸机抵达南京，并立即投入战斗。
苏联空军志愿队的到来，打击了当时极为嚣张的日本空军的气焰，给日本空军造成了很大损失，从而有力地支援了中国地面部队的抗战。苏联志愿队实际上是由苏联空军的建制单位组成。它由原部队的苏联军官指挥，并带来了它自己的一整套后勤人员和设施。为了应付日本，不使苏日矛盾公开化，来华苏军官兵都脱下了军服，穿着平民服装。但实际上他们都保留着各自的军阶，返回苏联后都会得到提升。
日本还是得知了苏联的这些伪装活动，并获得了一些直接证据。1938年4月4日，日本驻苏大使重光葵就此事向苏方提出抗议。苏联政府拒绝了日方的抗议。李维诺夫承认有志愿兵到中国，但声称他们是以个人身份行事的，就像在中国军队中服务的其他西方国家的公民一样，但日本政府从未就西方志愿人员提出任何抗议。李维诺夫表示，苏联政府不便干涉志愿人员的活动。次日，日本外务省情报部长河相达夫发表声明，公开指责苏联除了向中国提供武器援助外，还“向中国派遣红军将士，直接参加中方作战”。河相达夫反驳了“志愿兵”之说，他声称：苏联实际上处于一种近乎锁国的状态，苏联人不能自由出国，而且苏联的军事航空和民用航空事业都处于政府的控制之下，而今苏联军人加入中国军队作战，以“志愿兵”作解释是难以令人信服的。他认为，“苏联的对华援助是在苏联政府的直接命令和领导下进行的，这一事实毋庸置疑。”苏联对日本的抗议不予理睬，照旧派遣志愿队员来华作战。
苏联来华飞行员一般每6个月便调换一批，每批大约200-300人。整个抗战期间，苏联先后共派遣了2000名空军志愿队员来华作战。他们为中国的抗日事业作出了重大贡献，有200多名官兵为之献出了生命。在承担作战任务的同时，苏联还在兰州开办大型的空军训练基地，在伊犁创办航空学校，由苏联军事专家担任教官，对中国飞行技术人员进行强化训练。据统计，到1939年底，苏联已帮助中国空军训练出飞行员1045人、领航员81人、无线电发报员198人、航空技术人员8354人。中国飞行员最初参加由苏飞行员驾驶的飞行和作战活动，随后便单机编入苏联飞行队组，与苏联飞行员一起作战，再以后才编入中国空军的建制单位。
1938年6月2日，蒋介石致电杨杰，指示他要求苏联派一个能干的将军到中国来担任军事总顾问。于是，苏联改变了由其驻华武官兼任军事总顾问的做法，派出专任军事总顾问切列潘诺夫。1938年中，随着苏联军事顾问的大批来华，苏联在中国建立了比较完整的军事顾问体系。在中央军事机关和战区司令长官部，在空军、坦克兵、炮兵、工程兵等军兵种，在陆军大学等军事院校，都建立了苏联军事顾问组。这些顾问均经过严格挑选，拥有丰富的作战经验和军事理论素养，他们对中国军队的战术训练、掌握现代化武器，甚至在制订某些战略计划方面，都作出了有益的贡献。