25日黑河市政筹备处令佛山县停止办公，办理迁移事宜。12月9日，该县商民迁至乌云。11月26日黑龙江省政府和东北边防军司令官公署决定，从本日起在齐齐哈尔宣布戒严，并委任窦联芳为临时戒严司令，所有驻省军警均归该司令指挥。由于战事不利，但加上得到南满铁路方面日军有异动情况，反对与苏作战的张作相力劝张学良和平解决，经过谈判，12月3日蔡运升与苏联代表斯曼诺夫斯基在双城子签订《停战议定书》(又称“双城子会议纪要”)。规定东北当局将中东铁路理事长吕荣寰撤职，由苏方推荐中东铁路局正、副新局长;双方重申遵守中俄、奉俄两协定。5日，蔡回沈阳报告。
6日，东北政委会决定承认《停战议定书》，并派蔡为正式会议代表。5日吕荣寰辞去中东铁路督办职务。11日，郭福绵代理中东铁路公司督办。12月16日蔡运升与苏方代表斯曼诺夫斯基、梅里尼可夫在伯力外交公署开始举行中苏预备会议。22日，蔡运升与梅里尼可夫在伯力签订《中苏伯力会议草约》，规定两国立即息争，中东铁路恢复中苏合办，苏军尽速退出满洲里，彼此释放所俘军民，重设领事馆。苏方推荐鲁德义、简尼索夫为中东铁路正、副局长。伯力协定实际恢复了中东铁路的原状，但对于此时已不能再败的东北军来说，总算是一个可以接受的结局，不过此伯力协定一经发布，即被认为丧权辱国，大受攻击，蔡运升更因此去职。
南京政府后改派莫德惠与苏联交涉，苏方要求莫去苏之前，将引起中东路事变的祸首东省特区教育厅长张国忱去职，在张作相的相劝之下，张学良将张国忱免职。至月底，东线、西线交战的中、苏军队开始撤退;苏联驻哈尔滨总领事馆恢复;在哈尔滨松北收容所被拘禁的1400余名苏方人员被释放;东省铁路新组成的理事会通过《伯力协定》中关于东省铁路的3个条件，即：(1)中东铁路为中苏两国之企业，本诸1924年协议经营之;(2)恢复该协议缔结时之原状;(3)审查1929年7月10后发布的关于铁路之命令，标志着中东路事件基本得到解决。
1930年1月1日，1日苏联新任中东路正、副局长到哈尔滨就任，恢复机务、车务、电务、会计等处苏方处长及苏联工作人员职务。前中方副局长郭宗熙复职，代理正局长范其光仍任理事。4日中东铁路局命令，在中东路辞职的铁路员工一律复职。6日，苏方局长令总会计处补发去年7月10日以后去职的苏联职工薪金。11日，下令裁撤去年7月10日以后录用的中国职工280余人。8日哈尔滨—满洲里恢复通车，13日中东路由满洲里至海参崴间恢复通车，中东铁路实际恢复了中东路事件的状况。1月10日被苏军俘虏的东北边防军第十五旅旅长梁忠甲及所部官员自伯力回国，抵达满洲里。17日调回黑龙江省城整补。3月4日梁旅再次调驻满洲里，不过3月8日梁忠甲即病故，续任呼伦贝尔警备司令兼东北陆军第十五旅旅长兼任护路军哈满司令即是日后义勇军的名将苏炳文。为表彰东北军为保卫国家进行的战斗，国名政府新设青天白日勋章，把第一号到六号勋章颁发给张学良、王树常、胡毓坤、于学忠、邹作华
、沈鸿烈六位将领。