1945년 12월 16일 미·소·영 외무장관들이 모스크바에서 회의를 했다. 한국 문제는 회의 첫날에 제기됐다. 미 국무장관이 한국에 대한 신탁통치가 이미 합의된 것으로 알고 있다고 했다. 얄타회담에서 합의했기 때문에 소련도 이에 반대하지 않았다. 한국 정부를 수립하기 전에 통일 군정을 과도기관으로 설치할 것을 제안하는 미국안은 17일에 제출됐다. 한국인들의 역할은 고문과 관료에 한정됐다. 미국은 그 기한을 5년으로 하고 필요에 따라 5년 이하로 연장 가능하다고 했다.소련의 안은 20일 제출됐다. 한국인들로 구성된 임시정부 수립 후 최고 5년 기한으로 ‘신탁통치’를 하자는 제안이다. 소련은 ‘신탁통치’를 “정치적, 경제적, 사회적 진보를 위한 지원 및 방조의 조치”로 규정하고 5년으로 설정했다. 정부의 구성 등은 공동위원회가 한다. 미국이 요구한 사소한 수정에 소련이 동의했고, 그 소련 안이 받아들여졌다.

모스크바 3상회의가 끝나기도 전인 12월 25일 동아일보가 “소련은 신탁통치 주장, 미국은 즉시 독립 주장”이라는 제목으로 의사결정 과정을 왜곡한 보도를 남한에서 발표하자 우파는 ‘즉시 독립’을 주장하면서 ‘반탁운동’의 선봉에 나섰다.

이 소식은 북한에도 전해졌으며 북한 사람들도 반탁시위를 시도하기 시작했다. 12월 29일 철원군 인민위원회 대표들과 공산당원 등이 남한 라디오 방송을 듣고 소련군 위수사령부에 가서 설명을 요구했다. 위기에 직면한 소련군은 당황했지만, 모스크바 결정을 이행하기 시작했다. 소련군은 정치장교를 북한의 각 지역에 파견해 설명을 시작했고, “신탁통치”가 오역됐다는 것을 발견하고 “후견”으로 바꾸었다. 1946년 1월 3일 소군정의 이그나티에프 대좌가 북한 신문 편집부장 회의에서 모스크바 결정의 의미를 설명하고 모스크바 회의록의 번역문을 전달했다.

이와 동시에 소련은 북한 주요 정치 지도자들 설득에 다소 성공했다. 1946년 1월 2일 공산당과 노동조합을 비롯한 사회단체들이 모스크바 결정을 지지한다고 밝힘으로써 북한의 정치적 위기가 모면됐다. 그러나 일부 북한 정치 지도자들이 소련군 설명에 설득되지 않았고, 그중에 소련이 통일 한국의 지도자로 생각했던 조만식이 있었다. 소련 대표들이 그를 설득하려고 몇 번 방문했으나 결국 실패하고 1946년 1월 5일 조만식을 비롯한 일부 정치가들을 해임했다.

소련군과 달리 미군은 모스크바 결정을 설명하기 위해 적절한 조치를 취하지 않았다. 이에 불만을 느낀 소련군은 스탈린에게 미군의 행위를 비판하는 보고서를 보냈다. 스탈린은 1월 23일 미국 대사를 만나 이 보고서를 낭독하면서 미군 합의 불이행에 대한 설명을 요구했다. 스탈린은 미국이 신탁통치를 주장했다는 것을 밝히지 않으면 소련이 밝히겠다고 했으며, 소련 국가 매체인 타스사에 관련 보도를 준비하라고 지시했다.

타스의 보도는 1월 25일 나왔으며 한국까지 전해졌다. 이번에는 미군이 당황할 차례였다. 미군정 사령관 하지는 서울신문을 통해 “타스 보도는 근거가 없다”고 주장했지만, 26일 국무장관이 미군정 정치고문에게 보낸 전보에서 타스 보도의 내용이 ‘정확하다’고 인정하고, 하지가 이를 “이 문제를 명확하게 하기 위해” 이용할 수 있다고 했다. 맥아더 장군은 2월 2일 합동참모본부에 보낸 서한에서 국무부를 비판함으로써 미 군부와 국무부 간의 모순을 드러냈다.

이처럼 3월 20일 미소공동위원회가 불신과 모순이 가득한 분위기 속에서 작업을 개시했으나 결국 실패했고, 한반도의 분단은 고착화됐다. 물론 미소공동위원회 실패의 원인은 많고 책임은 양측에 있지만, 그 뿌리는 1946년 초에 발생한 일련의 사건에 있다고 할 수 있다.