对会议地点，丘吉尔以德黑兰治安状况不佳为由相继提出了塞浦路斯、喀土穆或开罗三地。斯大林依然咬定德黑兰不放。罗斯福提出自己不能去德黑兰，因为会议期间美国国会有一次重要会议，宪法规定必须在10天内由总统签署通过的法案和决议文本并送交国会，才能生效。上述事务是不能通过无线电或电报来办理的。飞越崇山峻岭——去时向东返时向西——可能造成无法克服的耽搁，时间很可能来不及。罗斯福首先提议开罗，其次是原意大利属地厄立特里亚首都阿斯马拉，此外还可以是地中海东部的某个港口，最后的建议是巴格达一带。
然而斯大林依然坚持德黑兰，因为他必须亲自指挥苏联红军作战，“我的同事们一致认为，夏季和冬季的作战行动需要我个人与指挥部时刻保持联系，并需要向最高指挥部每天发出指示”，德黑兰有直通莫斯科的电话，其他地方不具备这种条件。
罗斯福提出将开会地点放在巴士拉，“我为了参加会谈从美国启程要旅行6000公里，而您从俄国出发只要600公里就可以了。我若不是必须领导一个具有150年历史的立宪政府，将欣然地走十倍路程去和您会晤。我请求您想想，我对于美国政府，对于保持美国全部作战努力也是负有重大责任的。”即使仍在莫斯科的艾登尽一切努力去做斯大林的工作，后者依然拒绝做出任何让步。罗斯福可以不迁就蒋介石，但他最后不得不违心答应斯大林的一切要求。
鉴于此时苏联和日本尚未撕破脸，斯大林和蒋介石直接会面必将引发日本的警惕乃至抗议。11月11日丘吉尔致电罗斯福，建议首脑会晤分三个阶段进行：第一，英美在开罗达成初步协议；第二，在德黑兰召开三大国首脑会议；第三，回到开罗后，就确实紧迫的印度战场和印度洋战争这一纯属英美范围的事务进行最后讨论。
罗斯福答应先到开罗，但他想让俄国人和中国人一起来，即使不是斯大林本人。中国人是以蒋介石为首的代表团，俄国人是莫洛托夫和一名军事代表，很可能是陆军元帅伏罗希洛夫，以避免让斯大林怀疑在美、英、苏三国首脑会晤之前，美英先在军事行动上结成一伙来对付他。丘吉尔认为会议一开始就邀请俄国人参加将造成严重的尴尬局面，因为美英的参谋长们必须进行一系列秘密会谈。这一问题随着蒋介石的与会得到了妥善解决，美英苏三方开会可以借口是对付德国，有中国参加那肯定是针对日本了。斯大林不愿因此危及苏联和日本的关系。
11月9日罗斯福致电重庆，首脑会晤定在开罗，并透露丘吉尔预计于11月21日抵达，希望蒋介石能在22日赶到。罗斯福显然吃透了中国人“贵客后到”的心理。这就是对我中华具有重大历史意义的“开罗会议”。根据惯例，本次会议被丘吉尔命名为“六分仪”。
在经过一番匆忙准备之后，1943年11月18日上午，蒋介石偕夫人宋美龄率中国代表团分两批离开重庆，取道印度前往开罗。蒋介石给自己定下的格调是，“淡泊自得，无求于人”，秉承国人爱面子的传统，“对日处置提案与赔偿事宜，当待英美率先提出，切勿由我主动自提，英美当知敬我毫无私心于世界大战也。”
中国代表团主要成员包括：国防最高委员会秘书长王宠惠，军事委员会办公厅主任商震，侍从室第一处主任林蔚，军事委员会航空委员会主任周至柔，中央宣传部副部长董显光，军令部第二厅厅长杨宣诚，外交部参事郭斌佳，侍卫长俞济时，其他还有朱世明、蔡文治等人。
受飞机航程限制，代表团需在南亚次大陆盘桓两日。1942年2月，蒋介石曾以中华民国首脑的身份访问印度，正是那次访问使中英关系的关系更加紧张。当时英军在东南亚战场节节败退，日本趁势大造印度独立舆论。蒋介石希望英国政府能给予印度民众更多自由，以更广泛地动员各方参与抗日。期间蒋介石不但会见了印度民权主义领袖甘地和尼赫鲁等人，宋美龄还以娴熟的英语宣读了《中国政府告印度人民书》。这下可捅了马蜂窝，丘吉尔为此亲自写信给蒋介石：“不干涉盟国内部事务是最明智的准则，如当贵国国共两党争斗最激烈之时，英国就保持了足够的自我克制。”这话说得好像老丘多喜欢共产党似的，谁不知道你的全球反共的第一斗士？
有了上次的教训，蒋介石决定在本次会议上有关印度和缅甸问题只谈军事不谈政治，途径印度也只是低调降落加油后直飞走人。11月21日早上7时05分，中国代表团抵达埃及，入住开罗西南15公里处尼罗河西岸米纳饭店一号别墅。这里正对大金字塔和狮身人面像，被称为“落日衔沙、风景奇绝”。中国人显然来早了，此时英国和美国代表团均未来到。
11月12日下午，丘吉尔乘“声望”号——它的姊妹舰“反击”号早已在中国南海被日本海军航空兵击沉——从英国普利茅斯港启航。这艘1916年服役的战列巡洋舰排水量虽有33000吨，现在显然已日薄西山，与大英帝国此时境况颇有几分相似。随同首相出访的除三军参谋长布鲁克、坎宁安——他刚刚接替两个月前因健康原因辞职的庞德爵士——和波特尔三位上将之外，还有美国驻伦敦大使怀南特、首相参谋长伊斯梅中将等人。因丘吉尔患重感冒并引发肺炎，在皇家空军服役的次女萨拉奉命一路随行照顾父亲。庞大的参会队伍足有400余人。在直布罗陀、马耳他、阿尔及尔短暂停留之后，“声望”号于11月21日晨驶入亚历山大港。丘吉尔旋即乘机前往金字塔附近的沙漠机场，随后入住米纳饭店第十八号别墅。趁罗斯福未到，丘吉尔准备走访数百米外的蒋介石。两人虽已通信数年，但还没真正见过活人。
美国战列舰衣阿华号
英国战列巡洋舰声望号
丘吉尔和次女萨拉
罗斯福和赫尔
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