早在19世纪的80年代开始，一直觊觎中国领土的沙俄就通过不平等条约不断在外蒙古扩张势力，把外蒙视为它的势力范围。
1911年中国爆发武昌起义成功后，引发了多米诺骨牌效应。中国各省纷纷响应，宣布独立，摆脱清政府的统治。外蒙古同中国其它各省一样，在王公贵族的带领下宣布独立。从混乱和废墟上通过暴力革命建立起来的中华民国，不久就进入了混乱的军阀割据时代，外蒙古也蠢蠢欲动酝酿“独立建国”。早已觊觎外蒙的沙皇俄国，利用清朝政府危在旦夕，无暇顾及边防的时候，由其驻库伦（即现在的乌兰巴托）总领事出面，策动外蒙古的活佛和王公们脱离中国。11月30日，外蒙活佛哲布尊丹巴在库伦宣布“独立”，成立“大蒙古国”，自称日光皇帝，年号共戴。随后俄蒙军队包围了清政府驻库伦的蒙古办事大臣衙门，解除了清军的武装，并将办事大臣三多及其随从人员押送出境。此独立未被当时的清朝政府和后继的中华民国政府承认。
1913年沙俄当局迫使袁世凯执政的北洋政府签订了《中俄声明》。声明规定：外蒙古承认中国宗主权，为中国领土的一部分。中国、俄国承认外蒙古自治。中国不得在外蒙古派驻官员、军队，不得移民。1915年6月7日中俄蒙在恰克图签定《恰克图协定》，将此声明具体化。据此，同年6月9日，外蒙古宣布取消“独立的大蒙古国”。袁世凯册封八世哲布尊丹巴为“呼图克图汗”，并赦免独立运动人士。外蒙古实行自治，但实际上为沙俄所控制。
1917年俄国爆发十月革命，之后其政府在1917年和1919年两次发表对华宣言，宣布废除沙俄与中国签订的不平等条约，但事实上继续支持外**立。苏维埃俄国在1919年7月25日发表对蒙古声明，称外蒙古是一个独立的国家，要求与之建立外交关系。十月革命，沙俄政府被苏俄推翻。这时的“自治蒙古”也就失去了主子。苏俄红军不断向西伯利亚挺进，使“自治蒙古”感到危胁日益临近，坐卧不安。1919年8月，蒙古三盟（车盟、图盟、汉臣）王公联名密呈清廷驻外蒙古地区最高行政长官、库伦镇抚使陈毅，自愿取消自治，恢复旧制，回归中国大家庭。
1919年11月7日，由于俄国白军与红军均陷入苏联国内战争而无暇顾及外蒙古，中华民国总统徐世昌和政府首脑段祺瑞遂决定出兵外蒙，派徐树铮率兵进入外蒙古库伦，挟持“内阁理”巴德玛?多尔济，软禁哲布尊丹巴活佛，并召当时正与外蒙古进行和平谈判的库伦镇抚使陈毅（当时和平谈判已近成功）回京，全面否定《中俄声明》。同年11月17日，外蒙古正式上书中华民国大总统徐世昌，呈请废除俄蒙一切条约，蒙古全境归还中国。
11月22日以《中国大总统公告》下令取消外蒙古自治，恢复旧制。同时取消《中俄声明》和《恰克图协定》，北京政府在库伦设立“中华民国西北筹边使公署”，由徐树铮部在外蒙古驻防。南方孙中山护法军政府亦致电庆贺。孙中山还赞扬徐树铮：“徐收回蒙古，功实过于傅介子、陈汤，公论自不可没！”但是，这种毫不留情的铁腕政策却使中国失去了外蒙古上层王公的人心，为蒙古后来的分离埋下了祸根。
到了1920年，段祺瑞在军阀角逐中黯然下台，徐树铮被指控为“十大祸首”之最而遭通缉拿办，他借日本使馆之助逃到天津，后潜入上海英租界内匿居。外蒙古也进入混乱状态。被苏俄红军赶到外蒙古的沙俄恩琴白匪勾结外蒙古上层王公，向中国驻军发难。中国驻军寡不敌众，被迫撤离库伦（今乌兰巴托），一部分返回内地，一部分转移到买卖城，准备再战。俄国的十月革命，也传染到外蒙古大草原。在苏俄的支持下，牧民出身的苏黑巴托尔和乔巴山组建了蒙古人民党。1921年，蒙古人民党的军队在苏俄的大量武器装备援助下，开始向买卖城的中**队进攻。中**队内外交困，无心恋战，节节战败，被迫撤出买卖城（今恰克图）。,
1921年3月19日，蒙古人民党领导的“蒙古临时人民政府”宣布成立。这与在库伦的蒙古上层王公和恩琴俄国“白匪”形成了对立，并展开战斗。由于实力相差悬殊，蒙古人民党邀请苏联红军入蒙参战。
1921年5月，苏联红军进入外蒙古，在买卖城外打败了恩琴的军队，挽救了危在旦昔的蒙古人民军。随即于7月占领了库伦。7月10日，蒙古上层王公与蒙古人民党共同组建了“蒙古人民革命政府”。在俄国的怂恿下，外蒙古再次宣布“独立”和建立“蒙古国”。消息传到中国内地，一时间舆论大哗，国内各民间团体、民主党派纷纷发表宣言，反对蒙古王公贵族分裂祖国的倒行逆施，谴责苏俄对中国外蒙古的武装占领。北京政府的实权人物曹锟和吴佩孚，以中国政府名义发布措词严厉的声明，谴责外蒙古企图分裂中华民国的行径，不承认外蒙古的“独立”。东北的张作霖也通电谴责俄国，对外蒙古的“独立”异常愤慨。他不顾被其他军阀吞并危险，独自发兵外蒙，与外蒙和俄军作战，试图以武力解决外蒙纠纷。然而，由于内战原因，张作霖害怕曹锟、吴佩孚借机出兵东北，夺回部分失地（这些失地至今还在中国辖区），就不敢再贸然行事。而北京的曹锟、吴佩孚在北边要对付张作霖，南边要对付其它各省军阀，生怕出兵外蒙会丧失自己在北京政府中的实权，因此也只是口头谴责**，不敢以武力去制裁。
自那时起，苏联红军就一直留在外蒙古。这期间，那些在苏俄控制下、被剥夺了权力的蒙古上层王公开始醒悟，后悔分裂中国的行为，纷纷逃到中国要求发兵收回蒙古主权，赶走俄国人。但是苏联不断增加驻蒙军队规模，阻挠中国收回外蒙古主权的行动。1921年外蒙的苏赫巴托在俄国帮助下，成立君主立宪政府，1924年又废除君主立宪，成立蒙古人民共和国。二三十年代一直到四十年代，中国除了内乱混战，便是抗日战争。长期陷于内乱的中国，一次次地丧失了收回蒙古主权的机会。
俄国的列宁在世的时曾经说，要把沙皇掠夺的亚洲土地还给亚洲人民，他承诺，当中国革命取得成功后，蒙古将自然成为中国的一部分。但在列宁死后，斯大林完全背弃了列宁的诺言，他杀掉了曾经对列宁的讲话有过记载的一位国防部副部长，然后拒不承认列宁说过的话。从此在苏联再也听不到要归还蒙古的声音。苏联军队就这样还一直赖在外蒙古。
1928年，外蒙古发生大规模反对独立并要求回归祖国的统一进步运动，苏联以“平叛”为由进军外蒙进行血腥****，整个蒙古血流成河，蒙古统一人士要求民国政府出兵外蒙，中苏军队在外蒙东部边界发生小规模战斗。苏军不愿扩大事端，宣布撤出外蒙，中**队也没再进入外蒙。此后，蒋政府忙于在南方“剿匪”，之后的中日战争，使南京政府无力于外蒙事务。亲苏的乔巴山趁机又得到发展，加上日本也制造满**立事端，外蒙甚至与伪满洲国签订“边界”协定，从事分裂国家的勾当。至此，外蒙古在抗战期间成为事实上的独立国、苏联的卫星国，脱离了中华大家庭。
苏联也不再承认中国对外蒙古拥有主权了。苏联于1941年4月13日同日本签订了《苏日中立条约》，并且双方发表联合声明说：为了维护两国的友好关系，苏联保证尊重“满洲国”的领土完整和不可侵犯；日本保证尊重“蒙古人民共和国”的领土完整和不可侵犯。这样，两个本来都属于中国的领土居然成了苏日之间罪恶的交易了，这是苏联外交史上很不光彩的一页。对此，重庆的国民政府外长王世杰曾郑重声明“绝对不能承认”，他强调说：“《苏日中立条约》，对于中国绝对无效。”
1945年2月，美国总统罗斯福、英国首相丘吉尔和斯大林在雅尔塔举行三国首脑会议。在商讨对日作战问题时，斯大林提出苏联对日作战的条件之一是“外蒙古的现状须予维持”。斯大林的要求得到了罗斯福和丘吉尔的同意。他们并就此签订了一个秘密的协定，世称“雅尔塔协定”。斯大林所说的“现状”就是指的“蒙古人民共和国”。斯大林知道这是件很烫手的事，所以提出由美国出面通知中国政府。1945年6月15日，美国驻华大使赫尔利奉命把雅尔塔协定的内容正式通知了蒋介石。蒋介石感到愤怒，却又无可奈何，只得同意派行政院院长宋子文、外交部长王世杰和蒋经国赴莫斯科谈判。,
1945年6月底至8月中旬，中苏双方在莫斯科举行多次会谈，争论激烈。斯大林几乎是以威胁的口吻对宋子文说：外蒙古必须独立。如果中国不同意，苏联就不会出兵打日本。中国事实上已无力来管理外蒙，何况目前外蒙和内蒙正准备联合起来要搞大蒙古共和国，这将危及华北。宋子文据理力争，毫无结果；也曾经提出过给外蒙“高度的自治权”的主张，作为妥协，但苏方一概拒绝讨论。就这样，在严酷的既成事实面前和强大的国际压力下，无可奈何的蒋介石只得指令宋子文接受苏方条件，同意“苏联出兵击败日本后，在苏联尊重东北的主权、领土完整；不干涉新疆的内部事务；不援助**”等条件下，允许外**立。
1945年8月14日，宋子文、王世杰奉命签署《中苏友好同盟条约》及其附件。双方关于外蒙问题的换文是这样说的：“鉴于外蒙古人民一再表示其独立愿望，中国政府同意，将在日本战败后举行公民投票以确定外蒙的独立。”面对这一丧权辱国的条约，宋子文拒绝签字，并且他辞掉了外交部长的职务，最后这个条约是由王世杰签的字。《中苏友好同盟条约》的签订，标志着蒋介石政府正式出卖了外蒙古。如此的巨大代价，终于换取苏联出兵中国东北，给予日本关东军以毁灭性的打击。
1945年10月20日，外蒙古当局一手操办了“公民投票”（记名投票）。据外蒙古方面的报道称：共有49万选民，“98％的选民参加了投票，一致赞成独立”。奉命前往观察外蒙古“公民投票”的国民政府内政部常务次长雷法章，事后对这次投票的评介是：“其办理投票事务人员，对于人民投票名为引导，实系监视，且甚为严密”，“此项公民投票据称为外蒙人民重向世界表示独立愿望之行动，实则在政府人员监督下，以公开之签名方式表示赞成独立与否，人民实难表示自由之意志。”
1946年的1月5号，当时由蒋介石把持的中华民国就承认了蒙古人民共和国的独立，国民政府发表公告说，外蒙古人民在1945年10月20号举行公民投票，公民投票结果已经证实，外蒙古人民赞成独立。所以按照国防最高委员会的审议决定，承认外蒙之独立，出由行政院转持内政部，将此项决议正式通知外蒙古政府外，特此公告，告知于中国的国民。
蒋介石在大陆垮台、退到台湾后，对斯大林没有遵守《中苏友好同盟条约》的条款感到愤慨，并以苏联违约为由，在联合国状告苏联，这就是所谓的“控苏案”。当时虽然大陆已经易手，但在联合国，中华民国仍然拥有中国的合法代表权，并且是安理会的常任理事国。中华民国宣布《中苏友好同盟条约》失效，从而不承认外蒙古的独立，联合国对此予以承认。这就是至今在台湾的“中华民国”版图上还包括外蒙古的法律依据。
在国民党第七次全国代表大会第四次会议上，蒋介石还沉重地“检讨”了一番，说：“承认外**立的决策，虽然是中央正式通过一致赞成的，但我本人仍愿负其全责。当时我决心的根据有三点：第一，我对于民族平等，自由的思想，向来认为是天经地义的事，只要其民族有独立自主的能力，我们应该予以独立自主的。第二，外蒙古所谓蒙古人民共和国，自民国十年设立以来，事实上为俄帝所控制，我们政府对于外蒙古领土，实已名存实亡了。第三，只要我们国家能够自立自强起来，外蒙这些民族，终究会归到起祖国怀抱里来的，与其此时为虚名而蹈实祸，不如忍痛割弃一时，而换的国家二十年休养生息的机会。那是值得的；因为割弃外蒙寒冻不毛之地，不是我们建国的致命伤，如果我们因为保存这一个外蒙的虚名，而使内外不相安，则国家更无和平建设之望了。我主张放弃外蒙的决心，实基于此。这在现在看来，实在是一个幼稚的幻想，决非谋国之道；但我在当时，对外蒙问题唯有如此决策，或有确保战果，争取建国的机会。这是我的责任，亦是我的罪愆。”
但1961年蒙古申请加入联合国时，当时在联合国仍拥有中国的合法代表权的**民党政权却放弃使用否决权，等于承认外**立。
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