周恩來是當日晚上九時許收到葛羅米柯的電報的。當時，周恩來正在與毛澤東、劉少奇等人研究并草擬中央人民政府各機構以及政務院所屬各委、部、會、院、署、行的負責人選問題。大家對蘇聯立即承認新中國都十分高興。

10月3日清晨，周恩來親自起草了給蘇聯政府副外長葛羅米柯的復電：

我代表中華人民共和國中央人民政府很榮幸地收到閣下本年十月二日來電關于蘇聯政府決定建立蘇聯與中華人民共和國之間的外交關系的通知。中華人民共和國中央人民政府深信蘇聯政府具有對中國人民的深厚友誼，今天又成為承認中華人民共和國的第一個友邦，中國政府和中國人民對此感到無限的歡欣。我現在通知閣下：中華人民共和國中央人民政府熱忱歡迎立即建立中華人民共和國與蘇聯之間的外交關系，并互派大使。

與此同時，周恩來正式任命了新華社駐莫斯科記者戈寶權為中華人民共和國駐蘇聯大使館參贊兼臨時代辦，即刻前往接收原國民黨政府駐蘇聯大使館并立即著手進行建館工作。蘇聯方面則任命其原駐北平總領事館總領事齊赫文為蘇聯駐中華人民共和國大使館參贊兼代辦。

10月4日，國民黨在廣州的政府代理外長葉公超宣布了與蘇聯斷交的聲明：蘇聯承認近日在北平建立的中共政權，“是蘇聯長期以來違反1945年中蘇友好同盟條約，侵犯我國政治獨立及領土完整之必然的極點”，構成了“對遠東和平與安全的威脅”。

至蘇聯宣布與國民黨廣州政權斷交時，國民黨政權除了駐莫斯科的使館外，還有駐海參崴、伯力、赤塔等地12個總領事館或領事館。