Тем временем 23 сентября Риббентроп сообщил в Москву о готовности прибыть на переговоры и запросил удобное для этого время. Советское правительство предложило 27–28 сентября, и, учитывая настроения правящих кругов Англии и Франции относительно «линии Керзона», уже вечером 25 сентября Сталин и Молотов передали Шуленбургу предложение обсудить на будущих переговорах передачу в советскую сферу интересов Литву, а взамен они были готовы отказаться от части Варшавского и Люблинского воеводств до Буга. Сталин сказал, что если немцы согласны на это, то «СССР немедленно возьмется за решение проблемы прибалтийских государств, в соответствии с протоколом от 23 августа, и ожидает в этом деле полную поддержку со стороны германского правительства».[732]

В 18.00 27 сентября в Москву прибыл Риббентроп. Первая беседа со Сталиным и Молотовым проходила с 22.00 до 1.00 в присутствии Шуленбурга и Шкварцева. В ходе переговоров по вопросу окончательного начертания границы на территории Польши Риббентроп, ссылаясь на то, что Польша была «полностью разбита немецкими вооруженными силами» и Германии «не хватает в первую очередь леса и нефти», выразил надежду, что «Советское правительство сделает уступки в районе нефтерождений на юге в верхнем течении реки Сан. Того же самого ожидало бы немецкое правительство и у Августов» и Белостока, так как там находятся обширные леса, очень важные для нашего хозяйства. Ясное решение этих вопросов было бы очень полезно для дальнейшего развития германо-советских отношений». Кроме того, Риббентроп подтвердил, что Германия, как и прежде, готова «осуществить точное разграничение» территории Польши.

Со своей стороны Сталин, сославшись на опасность разделения польского населения, что могло породить волнения и создать угрозу обеим государствам, предложил оставить территорию этнографической Польши в руках Германии. Относительно германских пожеланий об изменении линии государственных интересов на юге, Сталин заявил, что «в этом отношении какие-либо встречные шаги со стороны Советского правительства исключены. Эта территория уже обещана украинцам… «Моя рука, — сказал Сталин, — никогда не шевельнется потребовать от украинцев такую жертву»». Однако в качестве компенсации Германии были предложены поставки до 500 тыс. тонн нефти в обмен на поставки угля и стальных труб. Относительно уступок на севере Сталин заявил, что «Советское правительство готово передать Германии выступ между Восточной Пруссией и Литвой с городом Сувалки до линии непосредственно севернее Августова, но не более того». Тем самым Германия получит северную часть Августовских лесов. В итоге территориальный вопрос свелся к двум вариантам. Согласно первому, все оставалось, как было решено 23 августа. Согласно второму, Германия уступала Литву и получала за это области восточное Вислы до Буга и Сувалки без Августова.[733]

Докладывая в Берлин о результатах переговоров, Риббентроп, оценив варианты решения территориального вопроса, отмечал, что не может определить, какой из них более выгоден Германии. За первый вариант говорит, по его мнению, то, что «имея в руках Литву, мы расширим на северо-востоке немецкую колонизационную зону». Против этого говорит то, что раздел польского населения может создать возможность трений между Германией и СССР. За второй вариант говорит то, что присоединение всего польского населения исключает политические интриги для нарушения германо-советских отношений и дает возможность решить национально-политическую проблему по усмотрению Германии. Против этого можно возразить, что таким образом СССР освобождается от международной польской проблемы. Риббентроп просил Гитлера до 12.00 германского времени 28 сентября сообщить ему о предпочтительном варианте, иначе он будет вынужден решать сам.[734]

На следующий день с 15 до 18.30 в Кремле проходила вторая беседа, в ходе которой выяснилось, что Гитлер в целом одобрил второй вариант решения территориального вопроса. После этого началось обсуждение линии проведения границы. Сталин «согласился с соответствующим перенесением границы на юг» в Августовском лесу. Советская сторона отказалась от территории в междуречье Нарева и Буга восточнее линии Остров — Остроленка, а германская чуть передвинула границу на север в районе Равы-Русской и Любачува. Долгая дискуссия вокруг Перемышля не привела к каким-либо результатам, и город остался разделенным на две части по р. Сан. В ходе последнего раунда переговоров с 1.00 до 5.00 29 сентября были подготовлен и подписан договор о дружбе и границе между СССР и Германией. Согласно этому соглашению, устанавливалась граница «между обоюдными государственными интересами на территории бывшего Польского государства» (ст. 1). Эта граница признавалась окончательной, и отвергалось вмешательство третьих держав в это решение (ст. 2); стороны должны были заняться государственным переустройством присоединенных территорий (ст. 3) и рассматривали это переустройство как «надежный фундамент для дальнейшего развития дружественных отношений между своими народами» (ст. 4).[735]

Кроме договора были подписаны конфиденциальный протокол о переселении немцев, проживавших в сфере советских интересов, в Германию, а украинцев и белорусов, проживающих в сфере германских интересов, в СССР, и два секретных дополнительных протокола. В одном из них стороны брали на себя обязательства не допускать «никакой польской агитации» и сотрудничать в деле ее пресечения. В соответствии с другим протоколом, Литва отходила в сферу интересов СССР в обмен на Люблинское и часть Варшавского воеводства, передававшихся Германии. После же принятия советским правительством мер по обеспечению своих интересов в Литве часть литовских территории на юго-западе страны должна была отойти к Германии.[736] Позднее, 4 октября, в Москве был подписан протокол с описанием границы от р. Игорка до Ужокского перевала,[737] содержание которого было 5 октября доведено до сведения войск Белорусского и Украинского фронтов телеграммой начальника Генштаба № 090.[738] Советский Союз получил территорию в 196 тыс. кв. км. (50,4 % территории Польши) с населением около 13 млн. человек.

28 сентября оба правительства сделали совместное заявление: «После того как Германское Правительство и Правительство СССР подписанным сегодня договором окончательно урегулировали вопросы, возникшие в результате распада Польского государства, и тем самым создали прочный фундамент для длительного мира в Восточной Европе, они в обоюдном согласии выражают мнение, что ликвидация настоящей войны между Германией, с одной стороны, и Англией и Францией, с другой стороны, отвечала бы интересам всех народов. Поэтому оба Правительства направят свои общие усилия, в случае нужды в согласии с другими дружественными державами, чтобы возможно скорее достигнуть этой цели. Если, однако эти усилия обоих Правительств останутся безуспешными, то таким образом будет установлен факт, что Англия и Франция несут ответственность за продолжение войны, причем в случае продолжения войны Правительства Германии и СССР будут консультироваться друг с другом о необходимых мерах».[739] Германское руководство стремилось этим заявлением продемонстрировать советско-германскую «дружбу», оказать давление на Англию и Францию и принудить их прекратить войну, хотя было ясно, что консультации никого ни к чему не обязывают. Кроме того, Риббентроп и Молотов обменялись письмами по экономическим вопросам.[740] В 12.40 29 сентября Риббентроп вылетел в Берлин.