在暴动发生后的第二天，苏联驻伊宁领事派人同当地解放组织领导人接洽，商讨成立“东土耳其斯坦共和国”，还就政府组成人员进行了讨论。11月12日，伊宁解放组织宣布成立“东土耳其斯坦共和国”。

伊宁暴动发生之后，国民党新疆当局立刻意识到问题的关键在于苏联。新疆军政首脑朱绍良、吴忠信于11月11日联名致信蒋介石：以目前情势而言，对苏外交如无彻底调整办法，则如伊犁事件，自必层出不穷，新疆前途亦将日趋恶化。国民党新疆外交特派员刘泽荣也有同感，他说：新疆省的叛乱，“不是一个低级官员所能谈判解决的。这些问题必须在莫斯科与苏俄政府直接谈判。”蒋介石自然也感到了问题的严重性，他一方面作出军事部署，另一方面指示新疆当局立即同苏联方面进行交涉，只要能够保全领土和主权，可以在经济合作问题上尽量迁就。

然而，蒋介石担心的事情还是发生了。1945年1月5日，“东土耳其斯坦共和国”宣布脱离中国而独立。由于美国不希望中苏之间发生任何冲突，1月29日，蒋介石只好在日记中写道：新疆，如果俄国侵略方针不放弃，则我只有待对日战事结束后再求得总解决。但迪化、吐鲁番、马蓍、哈密必须固守，以为将来恢复全疆之根据。

难道苏联真的要把新疆从中国分离出去吗？从当时内部和外部环境来看，苏联这样做的顾虑很多。就苏联国内情况而言，同新疆接壤的加盟共和国主要以少数民族为主，如哈萨克、吉尔吉斯和塔吉克，这些共和国的主体民族与新疆少数民族存在着宗教、种族，乃至血缘上的联系。可想而知，在这种情况下，如果苏联支持在这些共和国身边站立起一个独立的民族国家，会对本国少数民族产生什么样的影响，他们会不会也提出同样的要求？就国际环境来看，苏联同中国的关系既然受日本的牵制，也就不得不考虑美国在亚洲的利益。因此，从国际形势发展的大趋势以及处理战后世界格局总体原则出发，苏联需要的是同中国保持友好关系，而不是为了新疆问题同中国对立。莫斯科只是利用新疆的民族矛盾作为实现苏联在华利益的一种手段。