Вперше у повному складі Велика Трійка зібралася в Тегерані 28 листопада - 1 грудня 1943 р. На конференції чітко позначилося прагнення Рузвельта і Сталіна домовитися. Черчіль тримався стратегії англо-американського блоку. Роздратований Рузвельт запропонував йому навіть, щоб радянський представник був присутнім на усіх англо-американських зустрічах перед загальною бесідою. Ідея глобального регулювання міжнародних відносин рівно імпонувала Рузвельту і Сталіну. Черчіль в цьому відношенні був консервативний, не особливо вірив в післявоєнну співпрацю з СРСР, сумнівався в ефективності нової міжнародної організації і бачив за цією ідеєю план відтіснити Великобританію на політичну периферію.
Сталін і Рузвельт знайшли взаєморозуміння відносно висадки в Європі. Вони рахували Північну Францію єдино придатним місцем для відкриття другого фронту. Черчіль в якості альтернативи пропонував Балкани (сподіваючись запобігти розростанню радянської сфери впливу). Сталін запідозрив, що Черчіль у черговий раз бойкотує другий фронт, зустрівся з ним наодинці і тільки після цього дещо заспокоївся. Було домовлено, що другий фронт буде відкритий в Північній Франції в травні 1944 р.
Велика Трійка погодилася спробувати змусити Туреччину вступити у війну на стороні союзників. На конференції обговорювалося і питання про майбутній Германій. Рузвельт і Сталін висловилися на користь роздроблення Німеччини на дрібні держави, з тим щоб виключити відродження німецького експансіонізму. Рузвельт запропонував розчленувати Німеччину на п'ять частин, причому передати Киль, Гамбург, Рур і Саар під контроль Об'єднаних Націй. Черчіль погодився з тим, що Пруссія як вогнище мілітаризму має бути відокремлена. Сталін зробив особливий упор на тому, що об'єднання Німеччини має бути відвернене за всяку ціну. Ніякого остаточного рішення прийнято, проте, не було.
Найхворобливішим питанням було питання про Польщу. Сталін до цього часу порвав стосунки з польським урядом у вигнанні. Москва вимагала змін в польському кабінеті. Катинське питання розглядалося кремлем як польський шантаж з метою змусити Москву піти на територіальні поступки. У Лондоні стала складатися думка, що потрібно поступатися Москві і проводити радянсько-польську межу по лінії Керзона.
У Тегерані Сталін запропонував пересунути польську межу на захід, до Одеру, за рахунок Німеччини. Радянсько-польська межа повинна була проходити по лінії, встановленій у вересні 1939 р. Розуміючи, що могутній союзник стоятиме в цьому питанні на смерть, навіть Черчіль погодився, помітивши, що землі, що отримуються Польщею, набагато краще за землі, які вона віддає. Сталін також заявив, що СРСР розраховує отримати Кенигсберг і пересунути кордон з Фінляндією далі від Ленінграда.
На конференції чітко позначилася згода західних союзників піти назустріч Сталіну в територіальному питанні. Тут же була зроблена заявка на те, що післявоєнний світ управлятиметься чотирма державами, діючими під егідою міжнародної організації. Для СРСР це був колосальний прорив, США також уперше після невдалої спроби президента Вильсона брали на себе глобальні функції, Великобританія, роль якої відносно зменшувалася, повинна була задовольнятися вже тим, що вона не випала з Великої Трійки.
Сталін пообіцяв вступити у війну проти Японії після поразки Німеччини. У листопаді 1943 р. для союзників це було надзвичайно важливо.