Боеготовность румынских частей была невысокой, и военные действия развивались для них неудачно. 15 февраля, после взятия Киева, красное командование на Украине предъявило Румынии ультиматум, требуя немедленного вывода румынских войск из Бессарабии. 22 февраля в Одессе начались переговоры советских и румынских представителей, на которых присутствовали делегаты английской и французской военных миссий, предложивших свое посредничество. В итоге был согласован договор, главным условием которого было обязательство Румынии в течение двух месяцев вывести свои войска из Бессарабии и не предпринимать никаких «военных неприятельских или других действий» против Советской России и не поддерживать аналогичных действий со стороны других государств. Учитывая возможность продолжения войны против Германии и ее союзников, было оговорено, что в случае «вынужденного отступления румынской армии с румынской территории» она найдет убежище и продовольствие на территории РСФСР. Предусматривалось также поддерживать контакты между советским и румынским военным командованием в случае совместных действий против Германии и ее союзников. То есть фактически это был союзнический договор. 5 марта в Яссах его подписал премьер-министр и министр иностранных дел Авереску, 9 марта в Одессе — глава правительства Советской Украины Х.Г. Раковский.
Договор не был выполнен, поскольку ситуация резко изменилась и к началу апреля никакой Советской Украины уже не существовало. 3 марта 1918 года правительство Ленина подписало Брест-Литовский сепаратный договор с Германией, Австро-Венгрией, Турцией и Болгарией. Как писал американский дипломат Э. Сиссон: «Германия заключила русский мир с собственным подставным правительством, ложно называющимся Советом Народных Комиссаров… Германия не отказалась от большевистских главарей, признавая их дальнейшую пользу для Германской мировой кампании, направленной на внутреннюю дезорганизацию народов, с которыми она воюет». Москва становилась фактическим союзником Германии, снабжая кайзеровскую армию хлебом и маслом, отпуская из плена целые корпуса, выплачивая миллионные контрибуции золотом. Очень возможно, что и румынским тоже. Кроме того, большевики признали независимость Украины, и в Киеве теперь правила Центральная Рада, которая тоже подписала договоры с Германией и Австро-Венгрией и пригласила на свою территорию немецкие войска. Рада априори считала Бессарабию составной частью «самостийной и вольной Украинской Народной Республики», во всяком случае, к России она теперь не имела никакого отношения.
Румынам, получившим от дохлой кобылы хвост и окруженным врагами со всех сторон, даже чисто с военной точки зрения не имело никакого смыслы выводить свои войска, а молдаване не стремились стать украинцами. В этой ситуации 27 марта депутаты «Стафул Цэрия» проголосовали за присоединение Бессарабии к Румынии на правах автономии. За это решение проголосовали 86 человек, трое были против и 36 воздержались. По свидетельству депутата Центральной Рады от Заднестровья И. Думитрашку, это известие вызвало в Киеве взрыв негодования. На специальном заседании Рады ее председатель профессор М. Грушевский заявил, что «Бессарабия с момента образования не принадлежала Молдове» (имелась в виду румынская Молдова). Председатель зачитал ноту протеста против «аннексии Бессарабии Румынией».
Румыния между тем была совершенно не в состоянии продолжать войну против Центрального блока и по примеру России вступила с ним в сепаратные переговоры. В обмен на территориальные уступки с румынской стороны в пользу Болгарии и доступ к румынской нефти, Германия и Австро-Венгрия согласились признать Бессарабию за Румынией. Это было закреплено Бухарестским мирным договором, подписанным 7 мая. Державы Антанты, естественно, его не признали, а пришедшее на смену Центральной Раде правительство гетмана П.П. Скоропадского 11 мая разорвало с Румынией дипломатические отношения.
Однако поражение Германии, особенно после вступления в Первую мировую войну США, было неизбежным. В сентябре 1918 года началось общее наступление союзников на всех фронтах. На Балканах французы прорвали Болгарский фронт, заставили Софию капитулировать и форсировали Дунай. Уцелевшие германские войска начали отход из Румынии через Трансильванию. 29 октября в Германии разразилась революция, кайзер бежал в Голландию, а 7 ноября начались мирные переговоры. Германская империя прекратила существование, и все договоры с ней утратили силу. 10 ноября, за сутки до подписания перемирия, Румыния успела еще раз объявить австро-германскому блоку войну, вскочив в последний момент на подножку колесницы победителей, и оккупировала венгерскую провинцию Трансильванию, приступив, таким образом, к строительству «Большой Румынки» с включением в нее всех земель, населенных в той или иной степени народами румынской языковой группы.
