Hitler afviste først diplomatiske signaler fra Sovjetunionen om at Stalin ønskede at indgå en ikke-angrebs-pagt, men i begyndelsen af august 1939 gav han udenrigsminister Joachim von Ribbentrop bemyndigelse til at indlede seriøse forhandlinger. En handelsaftale blev indgået den 18. august, og den 22. august fløj Ribbentrop til Moskva for at færdiggøre en formel traktaten. Selv om traktaten er kendt som Molotov-Ribbentrop-pagten var det Stalin og Hitler, og ikke Molotov og Ribbentrop, der bestemte traktatens indhold. Den vigtigste del af aftalen var den hemmelige protokol, der banede vejen for delingen af Polen, Finland og de baltiske stater mellem Nazityskland og Sovjetunionen, og førte til den sovjetiske indlemmelse af Bessarabien (en del af Rumænien på dette tidspunkt, nu Moldova). Denne protokol gav Hitler grønt lys for invasionen af Polen, som indledtes den 1. september. Den 5. marts 1940 gav Lavrentij Pavlovitj Berija et notat til Molotov, Anastas Mikojan, Kliment Vorosjilov og Stalin, i hvilket henrettelsen af 25.700 polske officerer og personer, der var modstandere af Sovjetunionen, blev beordret - dette førte til Katynmassakren.