В конце ноября Иосиф Сталин покинул Москву на литерном поезде № 501 по маршруту Москва-Сталинград-Баку в условиях глубокой тайны. Из Баку в Тегеран советская делегация вылетела на двух самолётах в сопровождении 27 военных истребителей.

В воспоминаниях маршала авиации Александра Голованова есть упоминания о перелёте Иосифа Сталина и всех советских представителей этой конференции, подготовленных им лично:
«Летели два самолёта, я лично управлял вторым. На первом, которым управлял Виктор Грачёв, летел Иосиф Сталин, Вячеслав Молотов и Климент Ворошилов. Франклин Рузвельт прибыл в алжирский порт Оран на линкоре «Айова» и встретился с Уинстоном Черчиллем в Каире»

28 ноября 1943 года делегации трёх держав прибыли в Тегеран. Франклин Делано Рузвельт принял приглашение поселиться в здании советского посольства, Уинстон Черчилль поселился в британском представительстве, которое находилось напротив советской дипломатической миссии. Встречи лидеров проходили в объединённом «коридором безопасности» советско-британском дипломатическом комплексе.

В здании советского посольства разговоры Франклина Делано Рузвельта тайно прослушивались сотрудниками НКГБ, анализом записей занимался лично Серго Берия. В секретной переписке руководителей трёх государств использовалось кодовое название конференции «Эврика» (Eureka).