在完成上述准备工作后，日本终于发动了全面侵略中国的七七事变。1937年7月7日，日本借口在卢沟桥地区“演习”的一名日本士兵“失踪”，制造了震惊世界的七七事变。随即由驻中国东北、朝鲜的日军和日本本土调派的大批军队投入侵略战争，攻占平津两地，接着把战火推进到中国长江三角洲地区的沪宁地区，开始全面侵华战争。然而日本发动全面侵华战争，更加激起了全体中国人民的愤慨。在民族危急时刻，7月8日，中国共产党率先发表号召抗战的宣言，号召全国人民、政府和军队团结起来抵御日寇的侵略。蒋介石和国民党在共产党及全国人民的推动和压力下，被迫接受了第二次国共合作，参加到抗日民族统一战线中，中国人民开始了全面抗日民族解放战争。

对于苏联来说，自1936年11月日德两国签订《反共产国际协定》后，感到自己处于东西两个法西斯大国的夹击之中。为了扭转这种不利的局面，以日本发动七七事变为契机，苏联开始放弃了对日侵华行径的“不干涉”政策，转而公开支持中国人民的抗日战争，以达到利用中国牵制日本，限制或避免日本发动对苏的北进攻击。

1932年中苏恢复邦交后，两国就进一步发展关系，特别是苏联如何支援中国抗日问题不断进行交涉，但都没有实质性进展。1936年11月，日德《反共产国际协定》签订后，苏联方面感到形势的严峻性后，采取积极对华政策。1936年11月，苏联驻华大使鲍格莫洛夫与中国外长张群举行会谈，鲍格莫洛夫提议两国就缔结互不侵犯条约与通商条约举行会谈。对此张群指出，中苏关系现阶段，没有一方侵略另一方的可能性。如果要进一步发展两国关系，就应该缔结相互协作与相互援助条约。

为了确定《反共产国际协定》签订后的苏联对远东政策，1937年3月，苏联把驻华大使鲍格莫洛夫，驻日大使尤列涅夫召回国专门讨论，最后苏共中央作出决定：第一，我们认为缔结双方承担义务的中苏互不侵犯条约的时期尚早，现阶段应该缔结具有广泛意义的友好条约。第二，我们认为与南京政府缔结友好条约是合适的。双方中一方在受到攻击时，另一方不得采取有利于第三国的措施。要求在条约中明文规定，双方有义务全面促成太平洋地区相互援助条约形成，在该条约生效时，中苏友好条约自动废止。[13]

此后苏联对远东政策重点之一，就是极力促成太平洋地区相互援助条约形成。1937年3月10日，李维诺夫在记者招待会上讲，“该条约会使日本最终停止侵略，确保远东地区和平”。“日本不能对抗其他太平洋各国的联合，迟早日本也会参加。”然而中国方面对此存有疑虑。3月11日，中国驻苏大使蒋廷黻与李维诺夫举行会谈，蒋廷黻提出“是否最初以中苏条约形式作为创立的核心，在中苏条约的基础上，其他太平洋地区国家加盟”。李维诺夫解释说，“即使形成太平洋地区联合的机会很少，我们也不应因中苏条约而使这种机会完全破坏”[14]。李维诺夫所言反映出，此时苏联不希望在日本侵华期间公开站在中国一边，形成苏联单独支持中国与日本对峙局面。

1937年4月12日，苏联驻华大使鲍格莫洛夫与中国外长王宠惠举行会谈。鲍格莫洛夫提议就中苏互不侵犯条约进行交涉，同时提出中国应该主动向太平洋地区各国提议缔结太平洋地区相互援助条约。如果该条约没有结果时，苏联可以考虑中苏之间缔结相互援助条约的可能性。苏联有关缔结太平洋地区相互援助条约的建议，不仅没有得到有关国家的响应，而且中国对此也不积极，因为中国方面希望能够缔结两国之间相互援助条约。

七七事变爆发后，1937年7月16日，中国立法院院长孙科会见鲍格莫洛夫，提议两国就缔结相互援助条约举行会谈，并且要求转告莫斯科方面。对此李维诺夫表示，“中国方面如果促成这个问题，就等于现在把苏联挤进对日战争”[15]。1937年7月19日，陈立夫与鲍格莫洛夫举行会谈，陈立夫讲，中国政府无论何时都准备缔结两国相互援助条约。对此鲍格莫洛夫再次阐明苏联政府主张，即首先有必要实现太平洋地区相互援助条约形成，同时缔结中苏互不侵犯条约，其后再就两国之间缔结相互援助条约交涉。对此陈立夫指出，缔结太平洋地区相互援助条约的目的是为抵抗日本侵略，因此中国与苏联的利益是一致的。中国是日本进攻的第一个目标，苏联是第二个目标，第三国不会关心。当中国与苏联被攻击后第三国才会感到危机。为此中国与苏联最好首先就缔结相互援助条约举行会谈。

1937年8月2日，鲍格莫洛夫向蒋介石转达了苏联政府的立场，苏联认为“缔结相互援助条约，现阶段比以前更不适合，因为条约意味着我们对日本直接宣战”。同时进一步提出，“作为提供军需物资的必需条件，要预先缔结两国互不侵犯条约”[16]。这样，中国方面在没有得到西方国家支持，实际上出于单独与强大日本侵略者进行对抗形势下，不得不放弃自己坚持的缔结相互援助条约主张，被迫接受苏联提议缔结互不侵犯条约。1937年8月21日在南京，苏联驻华大使鲍格莫洛夫与中国外长王宠惠签订了《中苏互不侵犯条约》，其特别值得注意的是，双方在签订该条约的同时，以交换谈话记录形式，达成了“绅士”协定，规定“在互不侵犯条约有效期间，中国不得与任何国家签订所谓反共协定”，苏联政府在“中国与日本战争状态期间，不得与日本缔结互不侵犯条约”。[17]可以说，《中苏互不侵犯条约》的签订，是对《反共产国际协定》签订的回应。《中苏互不侵犯条约》对于独自进行抗击日本侵略者的中国人民是政治上的支持，同样对于苏联来说，首先打破了日本企图拉拢蒋介石集团参加反苏反共协定的美梦，其次利用支持中国人民抗日可以牵制日本力量，确保苏联远东地区安全。

《中苏互不侵犯条约》签订后，为中国向苏联购买武器装备创造了条件。1937年9月9日，在莫斯科，以军事委员会参谋次长杨杰为团长的中国军事代表团，与苏联方面代表团举行第一次会谈。会谈在非常友好的气氛中进行，苏联决定尽快为中国方面提供所需各种军事物资，并且同意向中国派遣教官，帮助中国利用苏式武器及训练军队。1938年3月1日，中苏两国代表在莫斯科商定苏联第一笔援华5000万美元贷款协定，时间为1937年10月31日计算，贷款年息为3%，从1938年10月31日起，中国政府在五年内每年以同等数目1000万美元偿还贷款并交付已使用贷款的利息。偿还主要为中国特有的矿产品及农副产品，偿还品种及数量由苏联方面决定。1938年7月1日，中苏双方商定了苏联第二笔援华5000万美元贷款协定，内容与第一笔贷款相同。1938年8月中旬，两笔贷款协定正式签字生效。苏联这两笔贷款共分五批动用，到1939年9月1日全部用完。在前三批供货中军用飞机占了很大比例。中国空军曾驾驶着苏式飞机参加1937年12月南京保卫战。同样中国方面也克服各种困难，尽可能满足苏联要求，特别是苏联方面急需的各种战略稀有金属，如锡、钨、锑等，帮助苏联解决了物资供应上的部分困难。[18]

在苏联援华中另一个重要内容为，苏联政府派遣大批军事专家和空军志愿飞行员来华，协助中国人民抗日战争。1937年11月底，德拉特文作为苏联驻华大使馆武官到达中国，同时兼任中国军队军事总顾问。1938年5月底至6月初，苏联第一批军事顾问来到中国，约27人，到1939年10月，苏联军事顾问达80人，分布在中国军队各个兵种及有关机构。1937年10月，苏联志愿飞行员奔赴中国，此后有大批志愿飞行员和技术人员抵华。到1939年夏，在中国的苏联志愿飞行员和航空机械师已经达400余人。[19]