1878年12月31日，崇厚一行抵达圣彼得堡。1879年1月20日向沙皇亚历山大二世递交了国书。
俄国高官和商会多次举行高规格的盛大宴会、舞会来款待崇厚。崇厚被俄方热情、友好的假象弄得昏头涨脑、洋洋得意，哪里还去警惕谈判对手的阴险狡诈和狼子野心。
外表粗犷的俄国外交官的谋略水平远在崇厚之上。俄方的一系列花言巧语，使得崇厚忘却了自己是为夺回失地而赴俄谈判的中国外交官，反而时不时的倒过来替俄方说好话。迟至3月15日，崇厚才给总理衙门奏报出使俄国的经过。
电文称：“外部（俄国外交部）允还伊犁，商办通商，分清边界，其商亏，并代收代守兵费，已允还给数目尚未说明，尚无图利之心。”
并再三强调自己与俄国原驻华公使布策的私人交情：“布策亦谓前在天津及为驻京使臣，与臣相识计有十余年之久，察其情意颇为款洽，臣当告以奉命前来系朝廷慎固邦交之意，嗣后办事总当以两国有益和好为重。”
两天后崇厚又在电文中说：“前信外部允还伊犁，商办交收清界章程，我允其通商，允还代收代守兵费，请代为面奏，并照会凯署使，嘱其电致外部，代达中国谢意，并将彼此允还大要，声明定章，交收迅速办理。再布策密云：并无因利多索之心。”
崇厚甚至对俄方称“伊犁用费及伊犁俄民补恤两款，则以数目无多”也信以为真，根本没有认识到伊犁除了重要的军事战略地位外，还有着极其重要的经济战略地位。沙俄正是以保护本国商业利益为借口，出兵侵占伊犁及周边地区的。
俗语说“当局者迷旁观者清”，远在XJ主持军务的左宗棠知道自己碰到了猪队友，赶忙在上奏朝廷的折子中，一针见血地揭穿了俄方采用的谈判手段：“此次崇厚全权出使，嗾布策先以异词餂之，枝词惑之，复多方迫促以要之。”
在沙俄的精心策划下，崇厚果然乖乖地上了钩，不但没能利用当时的外交与军事有利形势尽快完全收回伊犁主权，反而一步步丧失了外交主动权，完全被沙俄牵着鼻子走。
俄方代表格尔斯、布策与崇厚于3月初开始谈判，他们得寸进尺，贪得无厌。从通商、分界、补恤俄民三个方面，向中国政府不断提出无理要求。以所谓“分界”来说，原本同治三年就已明确两国界址，但俄方悄悄将塔尔巴哈台、伊犁、喀什噶尔三处界址重新修改。
愚蠢的崇厚，把俄方绘制的伊犁一处的分界地图寄给总理衙门。好在奕訢等人，将之与同治三年伊犁将军明谊所定界址相比照，发现“于西境、南境各画去地数百里，并伊犁通南八城之路隔断，致伊犁一隅三面皆为俄境，弹丸孤注，势难居守”。
遂惊呼“此万不可许之事”，并立即通知崇厚“将通商、分界、偿款各节通盘筹画，以昭慎重”。
可是崇厚置若罔闻，接着又给总理衙门寄去《新议通商章程十七款》。这些内容均关系到西北边陲外交和商务往来要计，总理衙门更加感到事态严重，将原件飞递陕甘总督左宗棠察核。
左宗棠详细分析条款的利害关系，指出俄方不仅意欲侵占伊犁周边大片领土，使伊犁成为三面被围的一座孤城。而且在新议界址中其他地方也大大有利于俄方，在通商方面更是扩大到嘉裕关以内，兰州、秦州、汉中直达汉口、宜昌等处。所以一针见血地指出俄方：“盖欲为俄商广贸易之路，而不为华商留一生机也。意在尽茶丝之利归之俄商，尽陕甘、XJ之利并之俄国。”
总理衙门此时也看清了崇厚的愚蠢，认为“此次收还伊犁或致与不收还同，或且不如不收之为愈”。崇厚的轻率让步使朝廷甚为担忧，为此警告这位猪队友“利害所关，必当权其轻重，未可因急于索还伊犁转贻后患”。
然而崇厚根本不以为然，该争的不争，该坚持的不坚持，不该让步的轻率让步。在随后的谈判中擅自答应俄方提出的其他条件，唯唯诺诺，低声下气，急切地催促俄方将条约草案送呈沙皇审批，使俄方代表喜出望外。
这年10月2日，崇厚与俄国签订了丧权辱国的《里瓦几亚条约》。该条约共十八条，其主要内容为：伊犁归还中国，但伊犁西境霍尔果斯河以西，伊犁南境特克斯河流域以及塔尔巴哈台（今XJTCD区斋桑湖以东土地划归俄国；允许俄国在蒙古、XJ免税贸易，增辟两条到天津、汉口的陆路通商路线；俄国除在喀什噶尔及库伦两地原设有领事外，并允许在嘉裕关、乌里雅苏台、科布多、哈密、吐鲁番、乌鲁木齐、库车等地再设立领事馆；中国向俄国赔偿兵费五百万卢布。
原来崇厚因家中夫人此时身患重病，归心似箭，竟然“不候召命，擅自归国”，在没有得到朝廷允许的情况下便匆匆收拾行囊回国交差了。
事后他在自述中辩解说：“屡次磋商，颇费唇舌，只以我国兵力已疲，库款支绌，边防又不足恃，欲维大局之安危，不得已而勉应之，签字换约。旋即拜折复奏，并迎折起行。”
充分暴露了其虚弱胆怯、焦躁不安、畏俄畏洋，却又骄纵专横、妄自尊大、罔顾国法、僭权越位的心态。
就这样，沙俄通过这一条约，不仅获得了五百万卢布的赔款，还获得了中国XJ大片领土。更重要的是取得了天山隘口的控制权，简直比通过一场大规模战争冒险所获取的利益还要多，而中国只换得了伊犁孤城一处。可崇厚却愚蠢地认为自己从俄国人手中要回了伊犁，是为朝廷立了一功。
条约的内容传到京城，朝野骇然，群情愤慨。朝廷官员纷纷上书，严辞谴责崇厚“违训越权”、“辱命误国”，要求重治其罪。尤其是清流派官员张之洞、黄体芳、张佩纶、宝廷等人要求朝廷废除崇约、严惩崇厚的呼声最为激烈。
清廷于是宣布将崇厚革职查办，交刑部严加议处，并将所签条约交王公大臣们重新审议，商讨补救方案。
在朝廷上下强大舆论压力下，清政府又将崇厚定为斩监候，接着宣布改派曾纪泽出使俄国，重新谈判条约。
俄国得知崇厚遭严惩后十分恼怒，不仅其驻华公使气势汹汹向总理衙门责问，声称系对俄侮辱，而且发动各国驻华使臣全力申救崇厚。很显然，俄国表面上在申救崇厚，实际上是借机寻衅，施加压力，目的是迫使清政府批准给俄国带来巨大利益的《里瓦几亚条约》。
在俄国极力鼓动下，英、法、美、德、意等各国驻华公使积极“从旁调停”，要求清政府释免崇厚。同时俄国政府调动海军，派多艘军舰来华，又派多艘兵船到图们江，意欲封堵港口，在各国商人中引起了恐慌。
俄国陆军则在我国西北和东北边境部署重兵，进行军事恐吓，战争一触即发。恭亲王奕訢、北洋大臣李鸿章、南洋大臣刘坤一等人为了避免战争，欲免崇厚死罪，而张之洞等清流派官员则力主不赦免崇厚，积极备战，以应付沙俄挑衅。
清朝政府权衡之后还是决定改派曾纪泽为钦差大臣出使俄国，重启谈判，力争修改条约。
曾纪泽（1839～1890年）是中国清代的著名外交家，曾国藩的次子。自幼受到曾国藩的严格教育，深得其父为官治学之道，不但通经史、工诗文、精算术，而且因受洋务运动影响，又学习英语，研究西方科学文化，有“学贯中西”之誉。
光绪四年（1878年）出使欧洲，任驻英、法两国大臣。在出使任内，深入了解各国历史、国情，研究国际公法，考察西欧诸国工、商业及社会情况。办理了在英国订造船炮事宜，又将大使馆馆址由租赁改为了自建，并亲自负责图书、器物的购置，以使大使馆规模既不失大国风范，亦不流于奢靡。其驻外严于操守，节约公费，摒弃贪劣，倡导廉洁之风，为列强所敬重。
曾纪泽此次受命于危难出使俄国，犹如虎口夺食难度极大。沙俄进行军事恐吓，又以“非先释崇不能议事”要挟，曾纪泽于是请求朝廷释免崇厚罪名，朝廷只得先暂免崇厚死罪。
为了帮助曾纪泽与俄方谈判，总理衙门官员吸取前番教训，对崇厚所签订的《里瓦几亚条约》及附件逐条剖析，审订签注。分别列出《中俄条约十八条》、《中俄陆路通商章程》等条约中有必不可行者，有尚属可行及旧章已行者，作为重开谈判的依据。
曾纪泽上奏折提出：“窃惟伊犁一案，大端有三：曰分界，曰通商，曰偿款；筹办之法，亦有三：曰战，曰守，曰和。”他认为“曰战”、“曰守”都不可取，惟有“曰和”为上策，在谈判桌上尽全力维护国家领土主权与利益，以达到改约目的。
这是曾纪泽基于对当时国际国内形势、实力的了解与判断得出的结论，因此他不轻易附和国内清流派的激进主张，反对同俄国开战，担心兵戎一启，后患不可收拾。
