就在德日進行談判的同時，德意之間也在就締結軍事同盟條約問題進行頻繁磋商。在慕尼黑會議期間，希特勒曾向墨索裏尼提出意大利參加德日軍事同盟的問題，墨索裏尼原則上表示同意。1938年10月28日，裏賓特洛甫訪問羅馬。他在同墨索裏尼會談時表示，德日意軍事同盟締結後，一旦同西方列強開戰，德意兩國可投入戰場二百個師；而日本“即將完成控製中國”，利用它來對西方國家作戰將“極有價值”。墨索裏尼提出， “我們要建立的絕不是一個僅僅防禦性的聯盟……恰恰相反，我們要建立一個足以改畫世界地圖的聯盟。”
德意兩國在推行擴張政策時，互相給予支持。1939年1月1日，墨索裏尼對齊亞諾說，他決定接受德國關於把三國《反共產國際協定》變成一項同盟條約的建議，他還提議在1月份就簽訂這項同盟條約。在裏賓特洛甫、齊亞諾和日本駐德大使大島浩直接磋商後，還曾草擬了一個三國條約的文本。但由於日本政府堅持三國條約的保留條件，三國條約問題遲遲沒有解決。1939年3月17日，齊亞諾對德國駐意大使馬肯森表示，意大利“無保留地同意”德國占領捷克斯洛伐克剩餘部分的行動。4月7日，意大利入侵阿爾巴尼亞。希特勒隨即表示支持。4月中旬和5月初，德國空軍司令戈林和外長裏賓特洛甫先後訪問意大利，討論德意兩國建立雙邊同盟的問題。經過一連串幕後交易，5月22日，裏賓特洛甫和齊亞諾在柏林簽訂德意同盟條約。這個被稱為“鋼鐵盟約”的軍事同盟條約規定：德意互相承擔義務，在涉及它們共同利益和整個歐洲局勢的問題上進行磋商，如果一方的安全和其他重大利益受到外來威脅，另一方將給予充分的政治和外交支持；如果一方卷入同一國或數國的軍事衝突，另一方將立即以全部軍事力量給予援助；雙方共同作戰時，必須在互相取得完全一致的情況下，才能締結停戰協定與和約。