周恩来是当日晚上九时许收到葛罗米柯的电报的。当时，周恩来正在与毛泽东、刘少奇等人研究并草拟中央人民政府各机构以及政务院所属各委、部、会、院、署、行的负责人选问题。大家对苏联立即承认新中国都十分高兴。

10月3日清晨，周恩来亲自起草了给苏联政府副外长葛罗米柯的复电：

我代表中华人民共和国中央人民政府很荣幸地收到阁下本年十月二日来电关于苏联政府决定建立苏联与中华人民共和国之间的外交关系的通知。中华人民共和国中央人民政府深信苏联政府具有对中国人民的深厚友谊，今天又成为承认中华人民共和国的第一个友邦，中国政府和中国人民对此感到无限的欢欣。我现在通知阁下：中华人民共和国中央人民政府热忱欢迎立即建立中华人民共和国与苏联之间的外交关系，并互派大使。

与此同时，周恩来正式任命了新华社驻莫斯科记者戈宝权为中华人民共和国驻苏联大使馆参赞兼临时代办，即刻前往接收原国民党政府驻苏联大使馆并立即着手进行建馆工作。苏联方面则任命其原驻北平总领事馆总领事齐赫文为苏联驻中华人民共和国大使馆参赞兼代办。

10月4日，国民党在广州的政府代理外长叶公超宣布了与苏联断交的声明：苏联承认近日在北平建立的中共政权，“是苏联长期以来违反1945年中苏友好同盟条约，侵犯我国政治独立及领土完整之必然的极点”，构成了“对远东和平与安全的威胁”。

至苏联宣布与国民党广州政权断交时，国民党政权除了驻莫斯科的使馆外，还有驻海参崴、伯力、赤塔等地12个总领事馆或领事馆。