苏联政府亟欲避免与立陶宛冲突，其原因不久就清楚了。9月19日，舒伦堡得到通知说，苏联政府认为时机已经成熟，可以“和德国政府共同明确地建立波兰的地方组织了”，并且希望立刻就此问题在莫斯科进行谈判。斯大林不再想赞成“残余波兰的存在了”，他建议，波兰领土应绝对沿8月23日规定的分界线划分。第二次莫斯科会议，表示沿着四条河流来划分的办法，“大体上”符合他的政府的观点。

然后斯大林更加明确地摊了牌。他于9月25日晚上接见舒伦堡时，提出建议，要德国放弃对立陶宛的要求，以换取卢布林省以及整个华沙省一直东至布格河的领土，以此作为讨论的基础。他暗示，残余的波兰国家的存在，将来可能在德苏两国之间产生摩擦。如果德国接受他的建议，苏联将“立刻根据8月23日的议定书解决波罗的海国家的问题，希望在这件事上德国政府慨然给予支持”。

里宾特洛甫第二次访问莫斯科从9月27日晚上一直待到29日中午。这次会议缔结的德苏“边界和友好条约”，签署的日期是9月28日，但是里宾特洛甫和莫洛托夫实际上是在29日上午五时签字的。

条约规定：在“以前的波兰国家领土之内”，德苏双方的“各自国家利益”的分界线将在所附议定书中详细说明，双方承认这一分界线是确定不变的；这一解决办法应被认为是德俄两国人民之间“友好关系向前发展的坚实基础”；不容许“第三方面的任何干涉”。在一项秘密议定书中，苏联政府保证，对于要从其辖区内迁移走的德侨或德国血统的人将不加阻挠，而德国政府则对其辖区内的乌克兰人或白俄罗斯人，也承担同样的义务。此外还有两个秘密议定书，一个规定各方都必须镇压任何影响对方领土的波兰人的骚乱，另一个是按照9月25日斯大林的建议，修改8月23日秘密议定书的条款，将立陶宛与卢布林省以及华沙省的一部分交换。与此同时，必然还作出了规定，或者达成了谅解，认为(苏瓦乌基那小块地区”(在东普鲁士与立陶宛之间)也应该从俄国改划到瓜分波兰的分界线的德国一侧，因为议定书还规定，一旦苏联政府“在立陶宛领土上采取特别措施以维护其利益”时，就应该在先前的立陶宛-波兰边界线的最西北一段上，稍微作一点对德国有利的调整，就是把原先为波兰领土的苏瓦乌基那小块地区扩大一些。最后，两国外长签署了一项声明，目的在按照德国政府的意图去说服西方国家接受在波兰的既成事实。

9月28日双方在莫斯科同意的分界线，自立陶宛-波兰边界的南端起，向西延至奥古斯托夫以北的东普鲁士边界(从而把苏瓦乌基那小块地区改划入分界线的德国一侧)。然后分界线沿东普鲁上边界到皮萨河，再沿皮萨河和纳雷夫河到奥斯特罗伦卡，然后向东南延伸至努尔与布格河相会合。再沿布格河向东南，直到克里斯特诺波尔，由此转向西，到达普热米什耳以北的桑河，然后沿着蜿蜒曲折的桑河延伸至斯洛伐克与喀尔巴阡山的卢西尼亚交界的地方。

新的瓜分线的最南面一段和8月23日所划的那条线是一样的。因此苏联政府保有了利沃夫及其制糖和纺织工业，以及大约百分之八十的油田，包括德罗霍贝什和博雷斯拉夫的油井，这是两次大战之间波兰产油最多的地方。沿桑河来划分，还使俄国与匈牙利有了一个共同的边界(匈牙利这时占领了喀尔巴阡-卢西尼亚)，并可以防止德国和罗马尼亚建立直接的联系。更北面一些，这条线向东移，使德国控制了几乎整个维斯杜拉河流域，也控制了整个华沙(根据8月23日的协议，俄国可以占领维斯杜拉河东岸的普腊加郊区)。在苏瓦乌基地区突出部分，德国获得了若干有价值的农田。

从民族学上说，9月28日的分界线比8月23日的分界线合理一些。又有大片纯粹或者主要由波兰人居住的地区(包括约有三百万波兰居民的卢布林省)归于德国，而差不多所有白俄罗斯人或乌克兰人占多数的地区还是归于俄国。第二次的分界线——第一次也是这样——与波兰人在居民中占多数的那些地区的东边界线(即寇松线)有显然的不同，不同之处在于，修改后的分界线，仍然把纳雷夫河上游左岸以东波兰人居住的地区划给了俄国。按照英国的估计，俄国占有寇松线以西的土地，约有八千平方英里。

占领苏瓦乌基地区突出部分的俄**队已经在第一个星期内撤退，10月14日，德国最高统帅部宣布，划归德国的全部领土已由德**队占领。在这期间，10月4日签订了一份议定书，规定为划定地面界线而成立一个德苏委员会。委员会立即开始工作，分界工作在1940年2月底完成。分界线全长九百英里，其中有三分之二是沿着河流的，而在“旱地”上，则用界桩明确标出一条十五英尺宽的分界地带。有些地方的分界线要经过原始森林，就用电锯在林间开出一条道路。据报纸报道，在河流和界桩后面，分界线的两边立刻开始筑起了防御工事。