一九八九年四月十五日，中共總書記胡耀邦〔兩年前因涉嫌資產階級自由化（bourgeois liberalism）及處理全國學生抗議活動不力而遭革職〕因心臟病去世。四月十七日，數千名學生在天安門廣場哀悼。五天後，在胡耀邦國葬前夕，廣場上的學生人數已增至十萬，抗議人士要求中國政治自由化，提高教育經費，並提供知識分子更高的待遇。隨著抗議活動發展，當局在和解與強硬策略之間搖擺不定，顯示出黨領導層內部的深刻分歧。一九八九年六月四日，全世界的目光都集中在天安門廣場，當時解放軍以武力鎮壓抗議活動，在北京及其他發生大規模示威抗議活動的城市造成大量傷亡。美國咸認中國向自由民主發展的幻想破滅了，美中關係也失去了溫暖。
老布希總統立刻下令對中國政府實施制裁，如禁止未來武器運輸及軍事援助、停止與中國官員的高層會談以及暫停核能合作會談。老布希希望這些制裁足以表達美國對天安門事件的不滿與憤怒，但實際上並非如此。眾議院不顧老布希的反對，於六月二十九日一致通過了新的制裁措施，其中包括老布希已經宣布的制裁在中國於人權領域取得進展之前不得解除。新的制裁措施暫停擴大美中貿易的談判與資金，並禁止向中國出口警用裝備。
柏林圍牆於一九八九年十一月倒塌，象徵蘇聯帝國終結的開始。蘇聯本身於一九九一年解體，俄羅斯聯邦成為與中國接壤的獨立國家。美國死敵蘇聯的滅亡，使美中軍事合作不再具有戰略依據。美國與解放軍的交流和對話也就此停擺。
一九九○年，面對美國與日俱增的敵意，以及美國國防承包商常見的成本超支問題，中國終止了與美國空軍合作研發殲―8戰機的計畫，並轉向其他地方尋求援助。在以色列的幫助下，殲―8戰機進行了重大升級，配備了新型多脈衝都卜勒雷達（multi-pulse Doppler radar）、數位射控系統（digital firecontrol system）、玻璃駕駛艙、空中加油軟管、新渦輪引擎及新型空對空飛彈（air-to-air missiles）。在一九九○年六月，中共中央軍事委員會（Central Military Commission，簡稱CMC）副主席劉華清上將前往莫斯科，探討俄國恢復對中軍售之議題。同年十月，由於無法再取得美國重型（黑鷹型）直升機的備件，中國向莫斯科購買了二十四架類似的Mi-17直升機，這是幾十年來首次購買蘇聯武器。
天安門大屠殺後，由於美國國內對中華人民共和國的強烈反彈，老布希政府無法維持與中國領導人的關係，中國人民解放軍就更不用提了。一九九二年底，民意調查顯示總統大選勢均力敵，老布希總統為了安撫關鍵州的選民，批准了顯著增加這些州就業機會的重大新武器交易。其中一項交易是對臺出售大批F-16戰機（當時美國史上最大單筆軍售紀錄）。這違反了美國在一九八二年八月十七日的《八一七聯合公報》（全稱《中美就解決美國向臺出售武器問題的公告》）中的承諾（美國仍然給予口惠），加劇了原本已趨緩的臺海軍事緊張局勢，也鼓勵了部分臺灣人深入探索《臺灣關係法》，認為其所規定的美國單方面防禦承諾，或可確保臺灣獨立於中國之外。美國對中國的海外軍售計畫仍持續了一段時間，但軍方與軍方之間的接觸逐漸集中在取消此計畫所涉及的法律及後勤問題上。在一九九三年一月二十日柯林頓總統就職典禮上，該計畫的撤銷完成。
