Det var planlagt å undertegne avtalen 27. oktober 2016, men dette ble avlyst. EU-siden manglet på det tidspunktet en tilslutning fra Belgia, da regionen Vallonia ikke hadde akseptert avtalen. Samme dag kom likevel meldingen om at Belgias regjering var blitt enig med Vallonia om et kompromiss, som gjorde en senere undertegning mulig. Parlamentet i Vallonia vedtok 28. oktober med 58 mot fem stemmer å gi sin tilslutning til avtalen. Det var representanter fra de grønne og kommunistene som stemte mot. Belgia kunne dermed gå inn for avtalen, som det siste av EUs 28 medlemmer. De øvrige landene i EU hadde allerede gått inn for avtalen, og enstemmighet var nødvendig for at EU kunne undertegne avtalen med Canada. Avtalen ble undertegnet av Donald Tusk, leder av Det europeiske råd og Canadas statsminister Justin Trudeau 30. oktober 2016. Det gjenstår for Det europeiske råd å behandle saken formelt i sine organer. Europaparlamentet stemte for avtalen i 2017. Den vil tre i kraft når Canada og medlemslandene i EU har ratifisert den.