Am 25. Juli 1919 hatte der Unterkommissar für Auswärtige Angelegenheiten der Sowjetregierung, Lew Karachan, ein Manifest an die chinesische Regierung gerichtet, in dem er die Rückgabe der Chinesischen Ostbahn an die Chinesen ohne finanzielle Entschädigung versprach. Am 26. August wurde das Karakhan-Manifest von der sowjetischen Presse veröffentlicht, aber das Dokument erwähnte weder die Rückgabe der CER an die Chinesen noch das Fehlen einer finanziellen Entschädigung.
Zusammen mit dem Originaltelegramm von Karakhan hatten die Chinesen das Vilenski-Pamphlet als Beweismittel. Das Vilenski-Pamphlet zeigt den Chinesen auch, dass die Sowjets bereit waren, die CER ohne Entschädigung an die Chinesen zurückzugeben. Das Karakhan-Telegramm vom 25. Juli zeigt die ursprüngliche Absicht der Sowjetunion, die CER ohne Entschädigung wieder in chinesische Hände zu geben. Das Telegramm vom 25. Juli diente dazu, die diplomatischen Anforderungen der chinesischen Regierung zu erfüllen, während das Telegramm vom 26. August veröffentlicht wurde, um die Propagandaanforderungen innerhalb der Sowjetunion aufrechtzuerhalten.
Der erste wichtige Schritt zur Aufdeckung der feindlichen Übernahme der CER durch die Chinesen im Jahr 1929 beginnt mit dem Verständnis des Geheimprotokolls vom 14. März 1924 und der Geheimvereinbarung vom 20. September 1924. Das Geheimprotokoll vom 14. März 1924 besagt, dass alle früheren Konventionen, Verträge, Protokolle, Kontrakte und alle anderen Dokumente zwischen der Sowjetunion und China für ungültig erklärt werden, bis eine Konferenz einberufen werden kann. Damit wurden alle Verträge, Grenzbeziehungen und Handelsbeziehungen von der bevorstehenden Konferenz abhängig gemacht. Dies wiederum gab den Sowjets Zeit, sich an Zhang Xueliang in der Mandschurei zu wenden, den damals stärksten Kriegsherrn dort. Er hatte die Kontrolle über die Regierung von Mukden (die Stadt heißt heute Shenyang). Die Sowjets waren die ersten, die eine gemeinsame Verwaltung der CER mit den Chinesen vorschlugen, aber Zhang stand dieser gemeinsamen Verwaltung im Weg. Die Sowjets beschlossen, ein Abkommen mit Zhang zu schließen.
Am 31. Mai 1924 unterzeichneten Lew Karachan und Dr. V. K. Wellington Koo, der Außenminister der Republik China, den chinesisch-sowjetischen Vertrag. Er enthielt mehrere Artikel, die den Sowjets in die Hände spielten, denn in Artikel V hieß es: „Die Beschäftigung von Personen in den verschiedenen Abteilungen der Eisenbahn erfolgt nach dem Grundsatz der paritätischen Vertretung zwischen den Staatsangehörigen der Union der Sozialistischen Sowjetrepubliken und denen der Republik China.“ Die Sowjets fügten hinzu: „Bei der Verwirklichung des Grundsatzes der paritätischen Vertretung darf der normale Ablauf des Lebens und der Tätigkeit der Eisenbahn in keinem Fall unterbrochen oder beeinträchtigt werden, d.h. die Beschäftigung beider Nationalitäten soll entsprechend der Erfahrung, der persönlichen Qualifikation und der Eignung der Bewerber erfolgen.“
Während die Verhandlungen mit den Chinesen abgeschlossen waren, wandten sich die Sowjets an Zhang Xueliang. Sie versprachen ihm die volle Kontrolle über die Auswahl der chinesischen Beamten, die im Vorstand der gemeinsamen chinesisch-sowjetischen Verwaltung der CER sitzen sollten. Dadurch würde er die halbe Kontrolle über die CER erlangen. Am 20. September 1924 unterzeichnete er das Geheimabkommen, nicht wissend, dass die chinesische Regierung das Geheimprotokoll bereits früher im Jahr unterzeichnet hatte. Da die CER ursprünglich von den Sowjets kontrolliert wurde, würde die Mehrheit der Stellen unter sowjetischer Kontrolle stehen. Dann behaupteten die Sowjets, dass sie die Mehrheitskontrolle behalten sollten, weil jede andere Lösung die Eisenbahn unterbrechen oder beschädigen würde.
Die Sowjets waren auch der Marionettenspieler des Präsidenten für die CER. Die Sowjetregierung konnte die Mehrheitskontrolle über die CER zurückgewinnen, indem sie die Geheimprotokolle gegeneinander ausspielte und die Chinesen ausmanövrierte. Die Sowjets ließen die Chinesen in dem Glauben, sie würden ihrer Regierung loyale Arbeiter hinzufügen. In Wirklichkeit schufen die Sowjets jedoch mehr Arbeitsplätze bei der Eisenbahn und stellten sowjetische Arbeiter ein. Am Ende kontrollierten die Sowjets 67 % aller Stellen bei der CER.
Die Chinesen unterhielten bis Mitte 1929 eine gemeinsame Verwaltung. Der Wechsel von der sowjetischen zur chinesischen Kontrolle begann, als die chinesischen Behörden mit einem radikalen Schritt versuchten, das sowjetische Management zu entfernen. Die chinesischen Behörden stürmten das sowjetische Konsulat in Harbin. Sie verhafteten den Generaldirektor der CER, seinen Assistenten und andere sowjetische Staatsbürger und enthoben sie der Macht in der CER. Die Sowjets schlugen zurück, indem sie chinesische Staatsbürger innerhalb der UdSSR verhafteten. Am 13. Juli 1929 übermittelten die Sowjets den Chinesen ihre formellen Forderungen bezüglich der Vorgänge in der CER. Am 19. Juli brachen sie ihre diplomatischen Beziehungen zu den Chinesen ab. Sie stellten den Eisenbahnverkehr ein und forderten alle chinesischen Diplomaten auf, das sowjetische Hoheitsgebiet zu verlassen. Am 20. Juli überwiesen die Sowjets ihre Gelder nach New York. In den Städten Suifenhe und Lahususa terrorisierten die Sowjets die chinesische Zivilbevölkerung, indem sie die Kanonen ihrer Kriegsschiffe auf die Stadt richteten und ihre Flugzeuge vorbeifliegen ließen. Viele Mitglieder der sowjetischen Führung wie Kliment Woroschilow drängten auf eine militärische Intervention, doch Generalsekretär Josef Stalin zögerte zunächst, da er eine japanische Reaktion auf eine sowjetische Invasion in der Mandschurei befürchtete. Nachdem der sowjetische Generalkonsul in Tokio jedoch Informationen erhalten hatte, wonach sich Japan aus dem Konflikt heraushalten würde, solange die Sowjets etwaige Invasionen auf die Nordmandschurei beschränkten, beschloss Stalin zu handeln. Am 6. August gründete die Sowjetunion die Sonderarmee Rotes Banner Fernost unter dem Kommando von Wassili Bljuchar und mit Unterstützung von Woroschilow. Etwa 20 % der gesamten sowjetischen Streitkräfte wurden mobilisiert, um an der Operation teilzunehmen oder sie zu unterstützen. Damit waren sie bereit, alles zu tun, um die CER wieder unter ihre Kontrolle zu bringen. Die chinesische Führung war von dieser Wendung der Ereignisse überrascht, denn sie hatte nicht mit einer derart aggressiven Reaktion der Sowjetunion gerechnet. Zhang zog rasch weitere Truppen heran, vor allem Tausende von antikommunistischen Russen, die als weiße Emigranten in der Mandschurei lebten. Einige der Weißrussen organisierten sogar Guerillagruppen, um den Krieg in die Sowjetunion zu tragen.