Домовленість про військові постачання Нанкину в рахунок довгострокового радянського кредиту була досягнута 14 вересня 1937 р. Спочатку передбачалася величезна сума кредиту - 500 млн. дол. з виділенням його частинами впродовж декількох років. Проте у результаті з різних причин була надана половина вказаної суми, а фактично постачання здійснені на суму, трохи більше одній третині первинній. На відміну від звичайної міжнародної практики Радянський Союз почав здійснювати військові постачання в Китай за декілька місяців до оформлення сторонами самої кредитної угоди - вже у вересні-жовтні 1937 р. Насамперед спрямовувалися літаки (з боєкомплектами і екіпажами з числа радянських "добровольців"), трохи пізніше - танки, зенітні і протитанкові знаряддя, боєприпаси та ін. СРСР став головним джерелом постачань для китайської армії.
Перша кредитна угода між СРСР і Китаєм на суму 50 млн. дол. з початковою датою відліку 31 жовтня 1937 р. була підписана 1 березня 1938 р. 1 липня 1938 р. послідувало друге аналогічне. Обидва кредити були повністю використані китайською стороною на придбання військових і інших матеріалів, після чого 13 червня 1939 р. було укладено третю угоду на суму 150 млн. дол. Але воно виявилося реалізовано тільки наполовину і перестало виконуватися в 1941 р. у зв'язку з початком війни Радянського Союзу з Німеччиною. Всього у 1937-1941 рр. СРСР поставив Китаю близько 1300 літаків, 82 танки, приблизно 1550 артилерійських знарядь, понад 15,3 тис. кулеметів, близько 180 млн. патронів, 31,6 тис. авіабомб, близько 2 млн. снарядів, 1850 автомашин і тракторів, а також інше озброєння і матеріали.
У ці роки в Китаї билися понад 700 радянських льотчиків (більше 200 з них загинули). У 1937-1939 рр. радянські пілоти збили близько 1 тис. японських літаків, складаючи головну бойову потужність китайських ВПС, що втратили в цей час в боях майже увесь свій арсенал авіації, закупленої в передуючі роки у західних держав. Літом 1938 р., після відгуку з Китаю німецьких військових радників, туди прибули перші радянські. На початок 1941 р. їх налічувалося 140 чоловік. Серед них були майбутні великі воєначальники Великої Вітчизняної війни : В. І.Чуйков, П. І.Батів, П. Ф.Батицкий. (У їх числі знаходився представник радянської розвідки і майбутній командир "Російської визвольної армії", що співпрацювала з гітлерівцями, А.А.Власов.) На початок 1939 р. кількість радянських військових фахівців в Китаї складало 3665 чоловік. У 1940-1941 рр. їх число стало зменшуватися.
Радянський уряд прагнув підвищити опірність Китаю у війні з Японією і не допустити його капітуляції. Поки китайська армія зв'язувала своїм опором японські війська, Москва могла вважати себе більше гарантованій від нападу Японії. У разі ж поразки Китаю стратегічна обстановка для СРСР могла різко погіршати. Японські сили не лише отримали б свободу маневру, але і колосальний приріст сил за рахунок ресурсів переможеного Китаю.
Співпраця Москви з Чан Кайши мало чітко обумовлені радянською стороною межі, за які воно не виводилося з побоювання спровокувати конфлікт з Токіо. Радянський Союз послідовно відхиляв усі прохання китайської сторони надати їй пряму допомогу за допомогою озброєного виступу проти Японії.