1950年2月14日，中苏两国签订了《中苏友好同盟互助条约》，从而开始了两国关系的“蜜月”时期。可是，仅仅10年光景，两国之间不仅同盟互助关系名存实亡，而且从频频发生外交纠纷演变成激烈的边境武装冲突，以致7000公里的边境线彼此都重兵对峙。
毛泽东对苏共20大的看法
1956年2月14—25日，苏共举行第20次代表大会。苏共中央第一书记赫鲁晓夫在向大会所作的中央委员会总结报告中，提出了“和平过渡、和平共处、和平竞赛”等三个理论问题，并认为这是不可分割的三个方面。随后，大会通过了关于中央委员会总结报告的决议，肯定以“三和”理论、恢复党的集体领导、反对个人崇拜，作为苏共的指导思想。
24日深夜至25日凌晨，赫鲁晓夫在克里姆林宫大厅举行了一次未列入20大正式议程的内部大会。大会由赫鲁晓夫亲自主持，并以党中央第一书记的身份作了题为《关于个人崇拜及其后果》的报告。由于这个报告是在内部会议上作的，而且又未列入大会正式议程，就被通称为“秘密报告”。报告的内容主要是批评斯大林破坏了列宁制定的集体领导原则，滥用职权，鼓励并推行个人崇拜，以致严重破坏革命法制，阻碍了苏维埃社会的发展。报告认为产生个人崇拜的根源是斯大林个人的不良品质。
对于苏共20大，毛泽东总体上是肯定的，只是在两个问题上有看法：一是对“和平过渡”的提法;二是认为不该全盘否定斯大林，不该事先不和中国共产党打招呼。
苏共20大关于“和平过渡”问题的提出，对苏联、中国以及已经建立了社会主义制度的国家来说，已经不是问题了;“和平过渡”只是说给尚未建立社会主义制度的国家的共产党、工人党听的。而毛泽东为什么对这个提法如此敏感呢?
原来自中国革命胜利以后，毛泽东认为中国共产党领导革命夺取全国胜利，是走十月革命道路的典范。“十月革命道路”的核心就是阶级斗争;就是共产党领导下通过暴力革命，武装夺取政权，这是放之四海而皆准的普遍真理。
现在，赫鲁晓夫提出“和平过渡”。苏共20大又以通过大会决议的方式，将之作为苏共的指导思想之一，毛泽东当然有意见。苏共20大以后，毛泽东不止一次说：关于苏共20大，“我想讲一点。我看有两把‘刀子’：一把是列宁，一把是斯大林。现在，斯大林这把刀子，俄国人丢了”。“苏共20次代表大会赫鲁晓夫的报告说，可以经过议会道路去取得政权，这就是说，各国可以不学十月革命了。这个门一开，列宁主义就基本上丢掉了”。1958年7月22日，毛泽东与苏联驻华大使尤金谈话时，再次说：“关于和平过渡问题，我们没有公开谈，报上没讲。我们很谨慎，也未公开批评你们，采取了内部交谈的办法。……我们不谈，并不是因为我们这些意见不是真理。”
对于苏共20大批判斯大林个人崇拜，毛泽东的反应则更为复杂一些。
毛泽东在得到赫鲁晓夫内部报告的文本之后，于3月17、19、24日，接连主持召开中央书记处和政治局扩大会议。关于斯大林问题，毛泽东总的意见是：一、揭了盖子，捅了篓子。揭了盖子是说斯大林确有错误，可是一直捂着，不许碰，而赫鲁晓夫终于揭了这个盖子;捅了篓子是说这么重大的问题，事先不商量，势将给社会主义阵营和各国共产党造成思想混乱。二、不能把斯大林一棍子打死;斯大林是七分成绩，三分错误，要三七开。以后，毛泽东多次明确地表达了这样的意思。
同年9月，毛泽东在接见来访的南斯拉夫共产主义者联盟代表团时，也赞扬苏共20大对斯大林的批评，说：斯大林晚年的行动，把封建主义的精神实质带进了共产主义运动。苏共20大“它打破了神化主义，揭开了盖子，这是一种解放，是一场解放战争，大家都敢讲话了，使人能想问题了”。
另一方面，毛泽东和中共中央对赫鲁晓夫不事先打招呼也很有意见。认为斯大林是国际共产主义运动的领袖，他不仅属于苏联共产党，而且也属于其他国家的党。对于苏共不同其他国家的党进行商量，尤其是不同中国共产党中央进行商量，就对斯大林进行尖锐批评这样的做法不满。赫鲁晓夫却很不以为然，说：“斯大林是我们党的领导人，所以我们苏联共产党人有权以我们认为需要的方式来对待他。”
以后毛泽东多次对赫鲁晓夫不事先打招呼就批判斯大林个人崇拜的做法非常不满，说这样做是“招来蚂蚁出洞”。1957年以后，毛泽东又增强了另一层复杂的意思。1957年1月18日，毛泽东在省、市、自治区党委书记会议上讲话时说：“有些从前拥护斯大林非常积极的人，这时候也反得很积极。我看这些人不讲马克思列宁主义，对问题不作分析，也缺乏革命道德。”
但是，我们有必要注意到，苏共20大确使中苏两党在意识形态的某些问题出现了分歧，但是这不仅没有影响两国之间的正常关系，反而把两国之间的同盟互助关系推向高潮。一方面，毛泽东更加有力地支持赫鲁晓夫，赞成苏共中央对马林科夫等人的“反党”活动的处理。不仅如此，毛泽东还竭力维护苏共在国际共运中的为首地位。在中国的大力推动下，1957年十二国共产党和工人党会议接受了“以苏联为首的社会主义阵营”的提法，通过了《莫斯科宣言》。另一方面，苏联投桃报李，增强了对华援助的力度，并提供尖端科技援助。1957年10月15日两国签署了《国防新技术协定》。 苏联开始向中国提供原子弹和导弹研制方面的实质性技术装备援助了。
长波电台和联合舰队问题的龃龉
军事合作的意向，在中苏两国的相关协定以及两国领导人历年的交往中，都有比较明确的表示，并希望就合作的具体方式、措施等问题，进一步磋商。
1958年12月，苏联建造的第一艘核动力潜艇，在试航中续航3802海里，其中水下航行2002海里。这一成功，表明苏联潜艇已具备了组建独立的战略单元，进行远洋航行的意义。苏联海军战略也从传统的近海防御转向环球远洋航行。随之而来的问题是，必须解决远洋潜艇舰队与本土的通信联络问题。
在此之前，赫鲁晓夫已经采纳了海军提出的、在中国海南岛建立长波通信电台、解决苏联海军在太平洋地区的通信联络问题的方案。1958年1月6日，苏联国防部致函中国海军司令萧劲光，试探性地提出在中国的华南地区建立长波电台，由两国海军共同使用的问题。4月18日，苏联国防部长马利诺夫斯基致函中国国防部长彭德怀，正式提出在中国华南地区，由苏中两国共同建设1000千瓦的长波发信台和远程收信中心各一座，总投资为1.1亿卢布，其中苏方承担7000万卢布，中方承担4000万卢布，建成后由苏中共同使用。4月24日，毛泽东指示：同意建设该项目，但费用全部由中国承担，所有权也属中国。5月，中共中央军委根据毛泽东的指示，作出相应决议。6月4日，彭德怀向苏联在华军事总顾问陈述了中方的意见，但是苏方坚持由苏中双方共同投资。
为了打破僵局，6月7日，毛泽东批示：技术性工作可以先着手进行，“钱一定由中国出，不能由苏方出。使用共同”。“如苏方以高压加人，则不要回答，拖一时期再说。或者中央谈一下再答复。此事应由两国政府签订协定”。毛泽东还特别写明：“这是中国的意见，不是我个人的意见。”
6月28日，苏联海军专家组来华，带来了协议草案。协议草案仍坚持苏中双方共同投资，只是将投资比例退到各承担一半。此后又经过多次协商，至7月下旬，双方仍然各执己见，无法达成协议。至此，中方开始怀疑苏方建设长波电台的真实动机。
长波电台问题尚未达成协议，联合舰队问题的争论又发生了。
要求苏联帮助建设海军，是中国政府多年来的愿望。1958年6月28日，周恩来致信赫鲁晓夫，希望苏联为中国海军建设提供技术援助，并具体地建议：在可能的条件下，有计划、有步骤地提供建造新型战斗舰艇的设计图纸和资料。
7月21日，尤金会见毛泽东，转达赫鲁晓夫和苏共中央主席团关于苏联同中国建立一支共同潜艇舰队的建议，并请中国派周恩来、彭德怀去莫斯科商谈具体事宜。毛泽东一听就发脾气了，当即说：中国只是请苏联提供帮助，没有考虑过“合作社”问题。毛泽东还一再追问：是否只搞合作社，苏联才干，否则就不提供帮助?尤金连忙解释：这只是一个提议，要与中国同志商量。但是毛泽东不依不饶，说：“首先要确定方针：是我们办，你们帮助?还是只能合办，不合办你们就不给帮助，就是你们强迫我们合办?”第二天，即7月22日，毛泽东又将尤金召到中南海，重申不搞联合舰队，并申明撤回请苏联帮助建设核潜艇舰队的要求。毛泽东甚至激动地说：“你们就是不相信中国人，只相信俄国人。俄国人是上等人，中国人是下等人，毛手毛脚的，所以才产生了合营的问题。要合营，一切都合营，陆海空军、工业、农业、文化、教育都合营，可以不可以?或者把一万多公里的海岸线都交给你们，我们只搞游击队。你们只搞了一点原子能，就要控制，就要租借权。”毛泽东的话还没有就此打住，进而借题发挥，发泄了他长期以来对苏联领导人，特别是对斯大林的不满。苏联人感到，他们在苏中关系中过高估计了共同意识形态这一因素的重要性，而对国家利益的差异估计不足。
赫鲁晓夫接到尤金的报告也相当吃惊，说：莫名其妙，毛泽东是怎么了?并决定来华，当面向毛泽东解释清楚。
7月31日，赫鲁晓夫在国防部长马利诺夫斯基的陪同下来到北京，与毛泽东举行了四次会谈。赫鲁晓夫认为整个事情是“一次误会”，苏联“从来就没有过像中国同志所想的那样要共同指挥中国的舰队，从来就没有过两国共有的想法和影子……我们没有想到，毛泽东同志竟把这个问题提高到侵犯主权的程度。你们这样看我们，令我们感到伤心”。关于长波电台问题，赫鲁晓夫解释说：“苏联的意图是在中国南方建立一个长波电台，以便需要的时候用来指挥苏联在太平洋的舰队。苏联愿意通过提供贷款的方式参加电台的建设，电台的所有权属于中国。苏联只是要求通过协议，允许苏联使用这个电台。如果中国不同意，苏联可以取消这个建议。”不管赫鲁晓夫怎样解释，毛泽东咬定：“马利诺夫斯基提出苏联出钱，就是要有所有权。中国同意建立长波电台，费用全部由中国负担，所有权是中国的，苏联可以使用。” 赫鲁晓夫再次表示：所有权肯定是中国的，但苏联既然使用，出些钱也是应该的。毛泽东则坚持：中国不需要贷款;如果苏联要出钱，中国就不搞了。会谈没有结果，双方不欢而散。
赫鲁晓夫原以为只要自己当面向毛泽东解释清楚，所有误会就能冰释，没想到事情反而越弄越复杂。多年以后，赫鲁晓夫反思这两件事情说：“当时我们有些急躁，夸大了各国共产党和社会主义国家一体化的意义。苏联的建议触及了这个曾长时期受到外国征服者统治的国家的敏感问题，触及了中国的主权。”
其实，赫鲁晓夫的反思仍然只是想到问题的一面，赫鲁晓夫不曾想到，毛泽东之所以借题发挥的更重要的一面是不满苏联寻求与美国缓和，和美国一起搞防止核扩散的方针，并想抑制苏联在这条外交方针指导下继续走下去。当苏联执意坚持自己的外交方针，实际上是坚持本国的国家利益时，中苏两国的决裂就不可避免了。
炮击金门：决裂的开始
赫鲁晓夫当政以后，在极端重视发展热核武器的同时，也深感发展热核武器给苏联发展国民经济造成的沉重压力。赫鲁晓夫一直希望能减少军费支出。和美国建立对话，构建在各自维持原有势力范围内的冷战新格局，是赫鲁晓夫选择的、可以缩减军费支出的苏联外交新方针。如果说苏共20大确立的“三和”方针是苏联这一构想的政策性表述的话，那么谋求和美国达成某种核试禁、防止核扩散之类的协议，就是这一构想的具体实施了。当赫鲁晓夫将这一构想付诸实施时，和毛泽东的世界革命方针，以及这一方针指导下的实践企求，矛盾就日益显露和加深了。毛泽东当然知道，他所宣泄的对斯大林的不满，都已是历史的往事，而且和赫鲁晓夫无关;实际上毛泽东是借机发泄对苏联现实的方针政策的不满。
炮击金门就是毛泽东在这样的微妙形势下采取的行动;炮击金门的炮声也表明了中苏从此分道扬镳。
1957年，鹰厦铁路建成通车。1958年初，福建空军基地建成。中国国防部认为已具备了解决福建沿海问题的条件。1958年3月5日，彭德怀向毛泽东提出，在7、8月调空军进入福建，准备在必要时炮击金门、马祖等岛屿。毛泽东批示，同意进行准备。7月14日，彭德怀召开作战会议，制订了对金门、马祖地区实施军事行动的方案，并拟于7月27日实施炮击。经毛泽东批准后，这一计划下达到福建前线指挥部。7月27日晨，毛泽东紧急指示：“打金门停止若干天。”毛泽东之所以要推迟炮击时间，是因为赫鲁晓夫要秘密来华了。毛泽东不想让赫鲁晓夫知道这件事;如果炮击开始，势必将面对面谈这件事。
8月4日，赫鲁晓夫和中国会谈无果而回国。毛泽东在机场举行隆重的欢送仪式，并且通知各国驻华使节到场。当天，《人民日报》还刊出《毛泽东和赫鲁晓夫会谈公报》，说：双方就目前国际形势中迫切和重大问题，进一步加强中苏关系问题等，进行了全面的讨论，并且取得了完全一致的意见。这完全违反了赫鲁晓夫“秘密来，秘密回”的意愿。事后，赫鲁晓夫发觉是落入了毛泽东设的局。
炮击金门、马祖，毛泽东既不想让赫鲁晓夫事先知道，也担心会招致美国的干预，而阻止美国插手最好的办法，是让美国人感到中苏同盟的压力而有所顾忌，暂作壁上观。恰好此时赫鲁晓夫在苏联国防部长的陪同下秘密造访。毛泽东认为这是一枚送上门的绝好棋子，因此不顾赫鲁晓夫的不情愿，对赫鲁晓夫的返回，大张旗鼓地造声势。事后表明，艾森豪威尔和杜勒斯的思考和判断，恰如毛泽东所料。
8月24日，毛泽东在北戴河下令对金门进行大规模炮击。3天后，中国外交部才向莫斯科通报：解放这些岛屿是中国的内部事务，美国未必会参与这一地区的冲突。为了弄清中国的意图，苏联派外交部长葛罗米柯于9月5日来华。9月7日，葛罗米柯与周恩来会谈时，“强烈要求中国朋友向苏共中央和苏联政府透彻地通报其与台湾有关的计划”。周恩来向葛罗米柯解释：这次行动不是要解放金门、马祖，只是调动一下美国。
赫鲁晓夫逐渐地、隐约地领会到中国所精心谋划的炮击金门、马祖的真意，因而恼怒不已。赫鲁晓夫认为：炮击金门、马祖这件事，不仅表明中国的外交政策已经背离了莫斯科宣言所规定的和平原则，而且也是对盟国的蔑视和侮辱。赫鲁晓夫一再向毛泽东表示：“尽管台湾问题是中国的内政，但事关全局，而盟国之间应该在重大问题上交换看法，协调政策。” 赫鲁晓夫甚至质问毛泽东：“作为盟友，苏联不知道中国明天会做什么。”苏联驻华大使馆就炮击金门事件向苏联政府报告称：中国的做法意在导致恶化国际局势这种可能性的出现，并促使美国方面采取战争边缘政策。
为什么要炮击金门、马祖?1958年8月，即炮击即将开始前，毛泽东说：“我们中的有些同志并不了解形势。他们希望我们渡海占领台湾。让我们把台湾留在那儿吧。这样会使我们一直有压力，有利于保持我们内部的团结。”毛泽东更明确地说：“他(指赫鲁晓夫——引者注)不是想与美国改善关系吗?很好，我们用自己的大炮对他表示祝贺。……我们还要把美国人牵涉进来。也许我们还能让美国人在福建扔一颗原子弹。……到了那时，我们再看看赫鲁晓夫说些什么吧。”毛泽东甚至诙谐地把金门、马祖比做“两根魔棍”，可以指挥赫鲁晓夫和艾森威尔不停地跳舞。
1958年10月25日，中国国防部长彭德怀在《再告台湾同胞书》中宣布：中国人民解放军已奉命逢单日打，逢双日不打。这样，福建前线分为单、双日，打打停停，停停打打;后来的“打”变成了象征性的，持续了20年。
“兄弟”终于反目
1959年3月，苏联驻中国大使馆向其本国政府报告：“我们的中国同志相信，他们在当前的目标是在台湾地区打破沉默，从而加剧蒋介石与美国之间的矛盾。……正因为上述原因，我们的朋友们才从1958年10月以来采取了隔天炮击沿海岛屿的策略(逢单日打)。自从1959年1月底以来，福建前线的形势其实已经带有稳定和一成不变的特点。”苏联总算弄清了中国炮击金门、马祖的真实意图：炮击原来是冲着赫鲁晓夫和艾森豪威尔，而且主要是冲着赫鲁晓夫而来的。炮击所造成的“台湾海峡危机”，深刻地表明了中苏之间对世界局势以及本国政府的各自不同的诉求。毫不奇怪，台海危机的炮声，炸裂了中苏同盟。
作为对中国炮击金门、马祖的直接回应，赫鲁晓夫决定停止向中国提供原子弹样品(即教学模具)。
1959年，赫鲁晓夫在一次苏共中央主席团会议上说：“鉴于中国人违反了苏中同盟的精神，苏联人也不能像忠于苏中协定的驯服奴隶那样行事。” 6月，赫鲁晓夫就是否向中国提供原子弹样品问题，召开苏共中央主席团会议。讨论的结论是：我们决定推迟给中国送去原子弹样品的时间。6月20日，苏共中央致信中共中央，说：“为了不影响苏、美、英首脑关于禁止核武器试验条约日内瓦会议的谈判，缓和国际紧张局势，暂缓向中国提供核武器样品和技术资料。”苏联同时还单方面停止执行1957年10月15日与中国签署的《国防新技术协定》。根据聂荣臻向中央的报告说，实际上从“1958年下半年以后，(苏联)控制更严，步步卡紧。协定已定的问题，往往节外生枝，寻找借口，能推则推，能拖则拖。”至于关键性的技术资料、精密测试仪器等，则一概拒绝提供。
1959年9月30日，赫鲁晓夫在与艾森豪威尔举行戴维营会谈之后，飞到北京，参加中国国庆10周年庆典。10月2日，中苏两国会谈时发生了激烈的争吵。照录赫鲁晓夫说的如下几段话，以见证赫鲁晓夫的激动，以及争吵的激烈程度：
“为什么你们能批评我们，老大哥就不能批评你们。”“你们不能容忍反对意见，你们相信自己是正统，这本身就暴露了你们的傲慢。陈毅给我们扣了一顶政治帽子，他这样做的根据是什么?”“你(指陈毅——引者注)不要从你元帅的那个高度啐唾沫，你没有那么多的唾沫。我们也不是能被唾沫啐倒的人。我们有多么美妙的局面：一方面，你们使用‘以苏联为首’的套话;另一方面，你们不让我们说一句话。我们谈论的是什么样的平等。”至此，中苏两国的会谈甚至是恶语相向了。
1960年7月16日，苏联驻华大使馆照会中国外交部：苏联政府决定撤回全部在华的苏联专家。撤走全部在华的苏联专家，带走全部技术资料，是中苏关系发展的逻辑结果。