由于战事不利，但加上得到南满铁路方面日军有异动情况，反对与苏作战的张作相力劝张学良和平解决，经过谈判，12月3日蔡运升与苏联代表斯曼诺夫斯基在双城子签订《停战议定书》（又称“双城子会议纪要”）。规定东北当局将中东铁路理事长吕荣寰撤职，由苏方推荐中东铁路局正、副新局长；双方重申遵守中俄、奉俄两协定。5日，蔡回沈阳报告。6日，东北政委会决定承认《停战议定书》，并派蔡为正式会议代表。5日吕荣寰辞去中东铁路督办职务。11日，郭福绵代理中东铁路公司督办。
12月16日蔡运升与苏方代表斯曼诺夫斯基、梅里尼可夫在伯力外交公署开始举行中苏预备会议。22日，蔡运升与梅里尼可夫在伯力签订《中苏伯力会议草约》，规定两国立即息争，中东铁路恢复中苏合办，苏军尽速退出满洲里，彼此释放所俘军民，重设领事馆。苏方推荐鲁德义、简尼索夫为中东铁路正、副局长。
伯力协定实际恢复了中东铁路的原状，但对于此时已不能再败的东北军来说，总算是一个可以接受的结局，不过此伯力协定一经发布，即被认为丧权辱国，大受攻击，蔡运升更因此去职。南京政府后改派莫德惠与苏联交涉，苏方要求莫去苏之前，将引起中东路事变的祸首东省特区教育厅长张国忱去职，在张作相的相劝之下，张学良将张国忱免职。
至月底，东线、西线交战的中、苏军队开始撤退；苏联驻哈尔滨总领事馆恢复；在哈尔滨松北收容所被拘禁的1400余名苏方人员被释放；东省铁路新组成的理事会通过《伯力协定》中关于东省铁路的3个条件，即：（1）中东铁路为中苏两国之企业，本诸1924年协议经营之；（2）恢复该协议缔结时之原状；（3）审查1929年7月10后发布的关于铁路之命令，标志着中东路事件基本得到解决。
1930年1月1日，1日苏联新任中东路正、副局长到哈尔滨就任，恢复机务、车务、电务、会计等处苏方处长及苏联工作人员职务。前中方副局长郭宗熙复职，代理正局长范其光仍任理事。4日中东铁路局命令，在中东路辞职的铁路员工一律复职。6日，苏方局长令总会计处补发去年7月10日以后去职的苏联职工薪金。11日，下令裁撤去年7月10日以后录用的中国职工280余人。8日哈尔滨—满洲里恢复通车，13日中东路由满洲里至海参崴间恢复通车，中东铁路实际恢复了中东路事件的状况。
1月10日被苏军俘虏的东北边防军第十五旅旅长梁忠甲及所部官员自伯力回国，抵达满洲里。17日调回黑龙江省城整补。3月4日梁旅再次调驻满洲里，不过3月8日梁忠甲即病故（一说是瓦斯中毒），续任呼伦贝尔警备司令兼东北陆军第十五旅旅长兼任护路军哈满司令即是日后义勇军的名将苏炳文。
为表彰东北军为保卫国家进行的战斗，国名政府新设青天白日勋章，把第一号到六号勋章颁发给张学良、王树常、胡毓坤、于学忠、邹作华、沈鸿烈六位将领。
中东路事件期间，苏联占据我国领土黑瞎子岛，这是日后中俄在领土争端中最难解决的问题之一（六十年代的中苏战争，此即为原因之一）。与此同时，受共产国际影响的****领导人瞿秋白、李立三、向忠发、周恩来提出“武装保卫苏联”的口号，公开支持苏联，并组织大规模的反对国民党和拥护苏联的群众示威。争取发动上海工人总罢工。对于****中央的做法，陈独秀专门致信****中央提出批评，主张在这个时候片面宣传“拥护苏联”“于我们不利”，绝不能简单地认为“广大群众都认同苏联是中国解放的朋友”。为此，****中央很快正式决议将陈独秀等人开除出党并明确认为，独秀等人在中东路问题上的意见，“是党内一些动摇的机会主义分子的立场的最露骨的表现”。1929年11月18日。对于苏联红军大举入境打击东北军的行动，****中央则明确认为，这是因为帝国主义进攻苏联战争马上就要爆发，国民党武装夺取中东铁路并“组织白俄军队，攻入苏联边境”，苏联不得不先发制人的结果。据此，他们提出：“只有取消主义的陈独秀”“才认为苏联与奉天的和平交涉，已经减轻了甚至没有了进攻苏联的危险”。党必须“更要加紧发动群众斗争走上武装斗争，会合工农一切武装斗争的实际行动，来执行武装拥护苏联与反军阀战争的任务，而走向全国范围的总暴动。
中东路事件爆发后，日本关东军司令畑英太郎大将一方面不准中国武装部队经由南满铁路北运，另一方面命令日本关东军高级参谋板垣征四郎和关东军主任参谋石原莞尔等组织“参谋旅行”，由于中国军队的表现不佳。石原莞尔奉命起草了《关东军占领满蒙计划》。狂妄的宣称，对付张学良，都用不到真剑，只要用竹刀挥舞一下，就能把他击退。这就是著名的九一八事变。
同时，日本方面对中国查封苏领馆，驱逐苏正、副局长“异常侧目”。日本驻长春第三十八联队部并第二大队日夜进行实弹演习，并准备以200万元的资金修建营房和陆军医院，同时准备再从本土调集一万人，待双方精疲力尽后趁机独霸东北。
总结：
1929年7月，中苏之间由于中东铁路的路权归属问题，爆发了‘中东路事件‘，引起武装冲突。战斗主要在中国的满洲里和扎赉诺尔地区展开。从7月末开始直到11月，大小战斗进行了数十次。起因是中国东北当局将中东铁路电报电话收回，将苏联职员遣送回国。苏军与东北军发生武装冲突后，国民政府对苏宣战。11月，苏军先后攻占扎赉诺尔、满洲里、海拉尔。中国军人死伤及被俘人员9000余名（伤亡2000名，被俘7000余名）。据苏方统计，苏军被击毙143人，失踪4人，受伤665人。苏军胜，12月20日，张学良派代表与苏签订《伯力协定》。12月26日，“中东路事件”以中方接受苏方提出的恢复中东铁路中苏共管的原状、双方释放被俘人员而宣告结束。