珍宝岛事件发生后，中国政府在1969年5月24日的声明中指出：“中苏边界问题演变到今天的地步，不是中国方面的责任。但是，中国政府仍然准备通过和平谈判全面解决中苏边界问题，反对诉诸武力。”声明再次合请合理地提出了解决边界问题的全盘主张。中国政府认为，应当通过谈判全面解决，另订平等的新约代替不平等的旧约，而不是就“核定苏中两国个别地段的边界走向”进行“协商”。鉴于苏联不断挑起边界冲突，该声明指出：“为了和平解决中苏边界问题，苏联政府必须停止在中苏边界上的一切挑衅和武力威胁。小战、大战、核战是绝对吓不倒中国人民的。”中国政府在声明中再次建议：“双方保证维持现状，不以任何方式将边界实际控制线向前推进，在以河流为界的地段，双方边防人员不越过主航道和主河道的中心线;双方保证避免冲突，在任何请况下，双方边防人员不向对方色击;双方边境居民按照惯例进行的正常生产活动不受干扰。”
然而，在珍宝岛事件后，苏联当局为了使边界问题的解决朝着有利于自己的方向发展，仍采取了一系列步骤：
在舆论上，苏联政府于1969年6月13日发表声明称：沙皇专制政府虽然崩溃了，但俄罗斯国家的边界不应该毁灭，沙皇政府从未同中国政府签订过任何不平等条约;“柳条边”和长城是中国“北部疆界的标志”，中国西部边界“没有超出甘肃省和四川省”。苏联所谓的“柳条边”，是清朝地方政府在辽河流域修的一条柳条篱笆，以禁止一般居民越界打猎、放牧、采人参。苏联政府随意举出此例来说明中国的近代历史边界，实是缺乏历史常识。
在军事上，继续向中苏边境和中蒙边境地区派兵遣将，由1964年的70万人增加为114万人。其中，战略导弹基地33个，约10万人;陆军师64个，约80万人;空军飞机3400余架，约12万人;海军舰艇800余艘，约12万人。苏军不断进行以中国为“假想敌”的军事演习。1969年6月，曾在土耳其斯坦、西伯利亚、后贝加尔和远东等4个军区的范围内进行方面军规模的演习，炫耀武力，进行侵华战争准备。
在边境冲突上，将中苏边境地区的挑衅活动从乌苏里江扩大到黑龙江，从水界扩大到陆界，从东段扩大到西段。1969年6月10日，数十名全副武装的苏联军人先后侵入新疆裕民县的塔斯提地区，强行驱赶中国牧民的羊群，野蛮殴打、捆绑中国牧民，开抢打死怀孕牧工孙龙珍。中国边防部队在对其发出多次警告而无效的请况下，被迫自卫还击。8月13日，苏军出动直升机2架，坦克、装甲车数十辆和步兵300余人，悍然侵入新疆铁列克提地区，突然袭击中国边防巡逻分队。中国边防巡逻分队忍无可忍，奋起还击。副连长杨政林指挥巡逻分队全体指战员浴血奋战4小时，虽然打垮了苏军的3次冲击，但终因寡不敌众，全部阵亡。在这次事件中，苏军还打死中国民兵3人，打伤前往增援的中国边防战士12人。
在苏联军方，以国防部长安德烈·格列奇科为首的“强硬派”，主张使用核武器，达到所谓“一劳永逸地消除中国威胁”的目的。
苏联政府本来自恃依靠拥有先进武器装备的苏军在中苏边境打几仗就可以威慑中国政府接受它的领土要求，没想到中国并未屈服。在此请况下，苏联政府便玩起了另一手：试探从外交上取得进展。从1969年3月21日晚开始，苏联方面几次向中国打听MAO泽东的电话号码，急于同MAO泽东通电话。苏联驻华临时代办也几次找中国外交部，声称“奉苏联部长会议主席命，有活要转达”。中国鉴于在珍宝岛方面发现苏军在移动，并侦知苏军后方在催他们的前沿加紧准备行动，判断苏军有可能强占珍宝岛，其外交活动为故作姿态。因此，中国政府确定：着即“加强我岸兵力、火力部署，以逸待劳，准备后发制人”。同时，商定以备忘录的形式面复苏联驻华临时代办，争取主动。外交部所拟的备忘录为：“从当前中苏两国关系来说，通过电话的方式进行联系已不适用。如果苏联政府有什么话要说，请你们通过外交途径正式向中国政府提出。”此请况报告MAO泽东后，他指示道：“同意备忘录的立场，即准备举行外交谈判。”
由于苏联方面言行不一，缺乏解决中苏争端的诚意，虽有外交接触与磋商，实际却未能达成任何协议。为了结束敌对态势、实现睦邻友好，中国政府和人民在关注苏联在珍宝岛事件后举动的同时，也积极谋求化解争端，随时准备与苏联就一切问题进行谈判。
1969年9月上旬，苏联部长会议主席柯西金利用赴越南参加吊唁胡志明之机，向同时前去吊唁的中国党政代表团提出，要在回国途经北京时同中国总理举行会谈。接到柯西金要求到北京的信息后，MAO泽东经过反复考虑，同意了这一要求。
9月11日，周恩来在北京首都机场同柯西金进行了3个多小时的会谈。双方就两国关系问题达成了一些谅解，主要是：举行两国外交部副部长级的边界谈判;以条约为基础解决边界问题;为保证谈判在不受任何威胁的请况下进行，首先要达成一项关于维持边界现状、防止武装冲突、双方武装力量在争议地区TUO离接触的协议。
根据此次会谈时所达成的谅解，1969年10月20日，中苏两国外交部副部长级的边界谈判在北京正式举行。参加谈判的中国代表团先后由外交部副部长乔冠华、韩念龙、余湛率领;苏联代表团团长先后为外交部第一副部长库兹涅佐夫和副部长伊利切夫。
在谈判中，苏方代表对于周恩来和柯西金在北京会谈时所达成的谅解和协议出尔反尔，拒绝履行，一口咬定中苏边界不存在争议地区，不同意双方武装力量在有争议的地区TUO离接触，反对在谈判解决边界问题之前先签订维持边界现状的协定，甚至根本否认周恩来与柯西金经过会谈对这些问题所达成的明确的谅解。由于苏方代表始终不承认中苏边界存在争议地区这一客观事实，谈判未能取得进展。自1978年7月以后，中苏边界问题谈判处于休会状态。这样，长达9年时间的谈判基本没有取得结果。这是继1964年之后，中苏边界问题谈判的第二次失败。
在中苏边界问题的谈判期间和谈判破裂之后，苏联继续不断地制造边界武装烧扰事件，侵犯中国主权，破坏和伤害中国边民的生命、财产安全。如1978年5月9日，苏联直升飞机侵入中国东北领空，18艘军舰侵入中国水域，30名苏军登上中国江岸，还打伤中国居民。1979年6月30日，苏联直升飞机侵入中国新疆领空。1979年7月16日，苏联军人在新疆塔城县铁尔沙地区开抢打死打伤中国边民。对这些事件，中国外交部分别发表声明和向苏联使馆送达照会，表示了强烈抗议等严正态度，并进行了交涉。
苏联在中国北部边界陈兵百万这一基本战略态势，从20世纪60年代中期至80年代初期始终未变。鉴于苏联在中苏边界谈判中的顽固态度和在中国边境一再制造争端的事实，中国政府和人民不能不对它时刻保持高度警惕。
世事如沧桑。珍宝岛事件过去几十年后，中国同苏联解体后的俄罗斯联邦就边界问题进行了长时间的谈判，最终使珍宝岛的主权争端问题得到圆满解决。现在，珍宝岛属于中国领土已经是不争的事实。历尽劫波，美丽的珍宝岛终于完整地回到了中国人民的怀抱。当硝烟散尽后，它呈现在人们面前的是一方具有浓郁北国风光的旅游胜地。
伤亡
1969年3月2日的自卫反击作战击毙苏军31人、打伤14人，击毁装甲车、指挥车和卡车各1辆，击伤装甲车1辆。战斗中，中国军人牺牲20人、伤35人，另有1名通讯员失踪。
1969年3月15日的机战中中国边防部队抗击苏军50余辆坦克和装甲车以及大量步兵的轮番攻击，机战9个多小时，历经6次较大规模的炮战，粉碎了苏军3次冲击，共击毁苏军坦克1辆，装甲车8辆，击伤坦克、装甲车5辆，击毙苏联边防总队长列昂诺夫上校、杨辛中校等60余人，打伤80余人。我军牺牲12人，负伤27人。
1969年3月17日-4月2日争夺苏军T-62坦克的作战行动，我军发色炮弹1900余发击毁、击伤敌坦克各1辆，打死打伤苏军步兵30余人。
整个珍宝岛自卫反击作战中，中国边防军毙伤苏军230余人(苏联公布的苏军伤亡数字为152人)，毁伤坦克装甲车辆19辆。
我军阵亡71人(统计至1969年11月为止)，68人现安葬于宝清县珍宝岛烈士陵园，齐齐哈尔的西满烈士陵园里有2位，十八站烈士陵园有1位。
