小村抓住时机追问：“那么，贵全权是同意可以添造支线了？”
袁世凯针锋相对：“添造铁路，彼此同等，若为开发地方，大清亦可随时斟酌情形添造，日本不能提异议。”
小村依然拒绝：“不然，在南满范围添增修铁路，总是妨害南满路利益，有与南满路竞争之嫌，中国自不应随时添造。”
袁世凯追问：“若彼此同意，总应该可以添造吧？”
小村与内田附耳讨论后道：“若日本同意无问题，但不能与南满平行。”
折中之中，袁世凯打破了日本欲垄断南满铁路修筑权的企图，争取到了中国在南满可以添造铁路的权益。
这时，唐绍仪插话道：“造铁路有关中国主权，日本方面如不得中国同意，不能随时添造。”
小村回道：“自然要同贵国商量，日本决不至于像当年俄国对贵国的情形，贵国不必顾虑。”
这一来，日本在修筑铁路上又占据了主动，唐绍仪自觉言有语病，却一时想不明白问题出在哪里，又重新声明：“造路而不得中国许可，总是碍及主权。”
“我只重在南满利益有关之一点，故与南满铁路利害有冲突之线，中国不应添造。”这一下，小村又把袁世凯刚刚议定的经日本同意中国可添造铁路的意见推翻了。但唐绍仪并不驳辩，遂成定议，列入会议记录。接下来又议安奉铁路的问题，一直议到下午五点，难成定议。
今天晚上他正在剥鸭皮的时候，听到商部的曹汝霖问唐绍仪：“唐先生，小村本已同意得日本同意大清亦可添造铁路，后以先生提出主权问题，小村即改变口调，单说大清不能在南满添造铁路作为定议，那时何以不驳问？”
袁世凯听到这个年轻人初生牛犊不怕虎的问题，就佯装专心吃鸭皮，却竖起耳朵仔细听。唐绍仪听了后辈的责问，顾不得外交官的忍耐，有些气急败坏道：“外交上说话不在乎多，我提出主权问题，这是扼要的话，既认我主权，他们自然不能单独行动了。”
唐绍仪是答非所问，曹汝霖看他盛气凌人，不便再言，埋头吃饭。
第二天上午，袁世凯就派人持他的名帖到商部约曹汝霖下午早点到北洋公所，有话请教。
下午谈判时间是两点开始，曹汝霖一点就到了，到袁世凯的签押房去谈。曹汝霖略有些紧张，袁世凯却是相当热情，请他在对面的沙发上就座。
话题是由袁世凯请教曹汝霖的家世开始。曹汝霖祖籍浙江，生于上海，幼年入私塾，后去汉阳铁路学堂读书。八国联军进北京那年，他去日本政法大学留学。去年才回国，参加学务处针对留学生的考试，获得第二名，受到慈禧、光绪召见，授职主事，归商部候补。
袁世凯转入正题道：“昨晚听你与唐少川对话，很有见地，受教得很。”
曹汝霖回道：“是我太孟浪，众人面前不该直揭长官的短处。”
“你问得很有道理。我抓住机会与小村辩论，争取到与日本在南满有同等的筑造铁路之权，那就会对日本在南满权益的扩张形成牵制。将来如果大清接造铁路日本人不同意，那么日本人想造，我们也可以反对。经少川一插嘴，小村立即表示日本接造铁路一定征求大清的同意，反而成了日本的专有权利。我当时不能不给少川留些脸面，因此也不能与小村争。”
“现在还有一个挽回的办法，那就是在条约中不提接造铁路的问题，只说按照当初与俄国所订借地及造路原约遵行。反正中俄条约中也没涉及接造铁路的事，日本人要接造，就是约外行事，主动权还是操在我们手中。”
“真是高见，以后谈判时若有好的建议，不便明言的话不妨传递纸条。”
袁世凯又就中方极为关注的日本撤兵时限、铁路留守日军人数等问题进行了讨论。
当天下午，讨论安奉铁路（安东县至奉天）问题。这条铁路是日俄战争期间，日本为了迅捷地从朝鲜调运物资、部队而抢修的军用窄轨铁路，自中朝交界的安东县经由凤城、下马塘、本溪桥头至奉天苏家屯，全长两百余公里。该线东西向横穿辽东南部，其价值和重要性仅次于长春至旅顺口间铁路。日本建造这条铁路时并未得到中国的允许，战后自应拆除，但日本却提出进行改造。
小村则表示五年太短，提出经营年限设定为二十五年。双方讨价还价，当天没有结果。次日继续讨论，小村动辄以日本付出了巨大牺牲，将满洲几乎全部领土还给中国，中国却不肯在一条铁路经营权上让步，实在让人无法接受。倘若迁延下去，日俄都不能撤兵，那时候中方损失将不可估量。这显然是威胁，但实力不如人，面对**裸的威胁却没有良策，因此中方只好继续让步。最终双方确定：经营年限为十五年，另加改良竣工时间二年；铁路改良应由两国承办人员协商确定。
袁世凯最为关注的是日本在铁路沿线驻军问题，以他在朝鲜与日本人的交往经验，日本人诡诈多端，获得驻兵权必留祸患：“依照《中俄合办东省铁路公司合同》和《交收东三省条约》，保护铁路之事应由中方负责。俄国设立护路警察乃自行其是，并未得到中方允许，更何谈护路军队。外国军队在当地驻扎是十分危险的，所以还是应该由中方派兵保护铁路，日本应撤去护路军队。”
“日本政府始终无永久驻留此项兵队之意，现在之所以这么做，完全是为了日本不致陷于不利境地。俄方尚在铁路沿线驻有军队，日本怎能撤走军队？”小村果然要求驻兵。
“现在中日谈判，当然谈中日之间问题。铁路保护职责由大清负责，何必日本军队？因此日本应先将军队撤走。”
内田康哉又插话道：“日本舍国家命运为孤注与俄用兵，冒此极大危险、付出极大牺牲才得此胜利，中国却要日本先撤兵，道理何在？”
袁世凯则表示，日本撤走护路兵后，大清则会要求俄国也撤兵。双方相持不下，谈判数次，最后日本表示，如果俄国答应撤走护路兵，日本也将与俄国同时撤走。袁世凯知道，日俄都如此推诿则永无撤兵之日。
这样艰难的谈判，一直进行了一个多月。最后双方于1905年12月22日签订《中日会议东三省事宜条约》。日本最初提交的十一款，其中三款于中国有利未修改，其他的八条或者删除或者修改，就连瞿鸿禨也不得不承认，代表团已经尽了全力。然而，日本通过这一条约还是从中国获得了新权益，中国允许凤凰城（今辽宁凤城）、辽阳、新民屯（今辽宁新民）、铁岭、通江子等十六个地方开埠通商；中国允许日本政府继续经营安奉铁路；在营口、安东、奉天划定日本租界；中日合营公司采伐鸭绿江右岸地方森林。尤其是以护路为名，日本获得在东北驻兵权，以此条约为借口，逐渐形成规模庞大的关东军，埋下了巨大的祸患。
曹汝霖回道：“近来微闻枢廷对袁宫保似有疑忌之意，在会议席上阁下亦可窥见一斑，此时进言，宫保岂敢作此主张。阁下对两国远见，深为感佩，容俟机会，再当奉报。”