为了进一步加强同意大利的关系，1936年8月下旬，希特勒派遣意大利国王的女婿、纳粹党重要领导人达西亚亲王，作为他的特使秘密前往罗马拜会墨索里尼。9月23日，希特勒又派亲信汉斯·弗兰克访问罗马，向墨索里尼转达了希特勒邀请他访问德国的愿望，并谈判“德国和意大利越来越紧密合作的必要性”。
10月20日，意大利外长齐亚诺前往柏林。次日，他在柏林开始和德国外长牛赖特进行谈判。10月24日，签订了秘密协定，即德意柏林协定。其主要内容是，德国正式承认意大利兼并埃塞俄比亚；双方共同承认西班牙佛朗哥政府并加强对它的军事援助；在不干涉委员会内采取共同行动方针；在多瑙河流域和巴尔干地区划分两国的势力范围。而德国也承认意大利有权成为地中海地区的主人；相互协作，发展两国空军。
德意柏林协定的签订，标志着德意法西斯同盟的初步形成。11月1日，墨索里尼在米兰教堂广场发表轰动一时的演说，声明：“柏林会晤的成果是两国在某些问题上取得了谅解”，“柏林—罗马垂直线……是一个轴心，可以在这个轴心周围团结所有愿意进行合作和维护和平的欧洲国家”。这充分暴露了法西斯国家欲以武力征服世界的贪婪野心。至此，“柏林—罗马轴心”正式确立。
柏林协定的签订，使德国在欧洲有了盟友，但这还远远不够，它还需要在东方能够牵制苏联与英美的日本，构成法西斯同盟的另一翼。德国与日本的结盟尝试在德意接触之前就开始了。早在1933年初，希特勒就明确提出了与日本建立密切关系的问题。他认为，除了德国和意大利外，只有日本才是“能够对抗世界威胁的力量”。他还曾同里宾特洛甫就“是否能够以这种或那种形式同日本建立更为紧密的联系的问题”进行了讨论。此时，日本法西斯通过发动“九·一八”事变走上与世界对抗之路后，在国际上空前孤立，也迫切需要“再次在世界强有力的国家中寻找朋友”，其眼光很快转向了正在欧洲迅速崛起的德国。
1933年2月，日本退出国联时，外务省欧亚局局长东乡茂德在提交广田外相的《退出国际联盟后帝国对欧美的外交方针》中提议：“在日德关系上，利用极右党掌权的机会，努力使它了解我国在远东的立场，同时促进日德学术文化的接触和了解，以使把德国引到我方。”同时，松冈洋右在德国的报刊上表示，德国是“历史上唯一同日本的历史发展道路有如此之多的相似之处，并同样在争取世界承认自身地位的国家”。
出于相互利用的需要，日德关系很快转热。1934年3月，日本派出“德国通”大岛浩为驻德武官，6月，日本成立了日德协会和旅德日本人协会，11月，在京都成立日德文化研究所等学术团体。1934年和1935年，日本多次派军舰访问德国，以示对德友好。
1935年春，德日两国法西斯政府就建立同盟问题开始进行试探和接触性谈判。最初的接触是在德国外交官哈克和日本驻柏林武官极端亲德分子大岛浩之间进行的。哈克提议在两国间缔结针对苏联的防务协定，大岛向日军参谋部请示后表示同意，并希望就协定的范围、内容和形式作更详细的研究。1935年底，日本又派出参谋部情报部德国组长若松前往德国活动，先后与里宾特洛甫和德国国防部长布洛姆贝格会谈。1936年“二·二六”事件后，日本军部法西斯政权确立，大大推动了德日同盟的建立。
4月，主张日德亲善的有田八郎出任外相后，致电日本驻德大使武者小路：“各种情况表明，有必要在日德间建立更为密切的关系。”日德之间的谈判遂改由武者小路和里宾特洛甫通过外交途径进行。同年5月，德国政府拟定了由希特勒亲自修订的德日协定草案和一份秘密附件。7月，德国正式向日方提出了《反共产国际协定》草案文本和秘密附件。
8月7日，日本内阁召开会议，通过了《帝国外交方针》，决定实现日德合作。10月23日，日本驻柏林大使武者小路与德国代表里宾特洛甫代表本国政府草签协定。11月25日，正式在柏林签订《反共产国际协定》。协定之所以采用这个名称，同希特勒的反动策略手法有关。他充分地利用了英法统治集团惧怕共产主义的心理，减少英法对其侵略扩张的阻力。正如希特勒对他的党羽所说的：“我们必须……利用布尔什维克主义的幽灵来遏制凡尔赛诸国，要使他们相信，德国是反对赤祸的决定性堡垒。这是我们渡过危机、摆脱凡尔赛和约和重新武装的唯一方法。”
协定的主要内容有2条：(1)“缔约国相约对于共产国际的活动相互通报，并协议关于必要的防止措施，且紧密合作，以完成上述措置”。(2)“缔约国对于因共产国际的破坏工作而国内安宁感受威胁的第三国，应根据本协定的志趣，采取防止措置，或共同邀请加入本协定”。
在缔结协定时，根据德国的要求，德日双方又签署了一个直接反对苏联的秘密附件。双方约定，“遇缔约国一方无故遭受苏联进攻或进攻威胁时，不采取任何有利于苏联的行动”，“并应立即着手讨论保护共同利益的措施”；两国保证在条约5年的有效期内，未经两缔约国同意，不得与苏联缔结与本协定精神相抵触的任何政治性条约。
《反共产国际协定》的缔结，表明日本法西斯与纳粹德国在侵略扩张的共同利益下，走向结盟的开始。这一协定虽然打着“反共”的旗号，但其矛头并不仅仅指向苏联和各国的革命运动，其主要的目的还是以此为烟幕，掩盖它们同英法美争夺势力范围，最终建立世界霸权的狂妄野心。里宾特洛甫在协定签订后表示；“形式上我们还要把苏联当作主要敌人，然而，实际上，我们完全应该把英国当作主要敌人。”当时，日本驻英大使吉田茂也认为；“尽管(日本)军部说防共协定只不过是反共的意识形态问题，但这个完全是表面上的借口，骨子里显然是要和德意联合起来对抗英法，并进而对抗美国。”
正因为如此，协定签订后，德国在致日本的秘密照会中强调，它认为德苏之间现有的那些在法律上仍然有效的条约，如1922年拉巴洛条约和1926年的友好中立条约，其各项条款与《反共产国际协定》的精神及由此产生的义务是不相抵触的。
在德日签订《反共产国际协定》之后，希特勒急需将意大利拉进协定，结成较为稳固的集团。但是，意大利仍希望抬高自己在盟约中的地位，促使德国在殖民地、政治和其他方面给意大利以优厚的报酬，因此，并不急于加入协定。相反，在1937年1月与英国缔结了彼此承认在地中海利益的“君子协定”。这使希特勒大为不安。1937年初，他连续向罗马派去了戈林等一些重要使节拜会墨索里尼，并热情邀请墨索里尼访问德国。
1937年9月25日，墨索里尼接受了希特勒的邀请，第一次访问德国。访德期间，墨索里尼公开向希特勒保证，意德两国“要共同奋斗到底”，“坚定不移地继续意德合作”。在一次群众集会上，墨索里尼洋洋自得地发表了一通好战言论，他说：“当言词不足以达到目的，情况又紧迫的时候，人们就不得不拿起武器。我们在西班牙就是这样干的。”
通过为期4天的访问，墨索里尼坚定了与纳粹德国为伍的决心，并决定参加《反共产国际协定》。11月6日，德意日三国代表在罗马签订了《关于意大利加入反共产国际协定的议定书》，从而形成了柏林—罗马—东京轴心。希特勒得意地宣称：“三个国家联合起来了，起初是欧洲轴心，现在是世界的大三角”。这个三角主要是针对着“我们的旧敌人(即英法美)”。“这个三角，并不是由三个微弱的幻影组成的，而是由三个大国组成，准备并决定实现它们的权利和确保它们的生死利益。”齐亚诺在签署《反共产国际协定》的当天的日记中写道：“像意大利、德国和日本这样的三个军事帝国结盟，在军事均势方面具有前所未有的重要意义。伦敦应当重新考虑它的所有立场”。
从此，轴心国便成为世界上一切反动势力的中心。后来，匈牙利、伪满洲国、西班牙、保加利亚、芬兰、罗马尼亚、丹麦等国也相继参加了《反共产国际协定》。这样，在世界上便出现了一个最富侵略性的国家集团。
德日意三国轴心的建立，标志着法西斯侵略集团的初步形成，它是3个法西斯国家进一步加紧勾结，准备发动世界大战的重要战略步骤。它的建立助长了法西斯国家的侵略气焰，壮大了侵略者的声势，为法西斯国家发动战争创造了重要前提。希特勒在轴心建立后露骨地宣称：“缔结同盟的目的如果不包括战争，这种同盟就毫无意义、毫无价值。我们缔结同盟只是为了进行战争。”
2.德意军事同盟的建立
1936年11月5日，德日两国在柏林签订了《德日反共产国际协定》。1937年11月6日，意大利和德日两国签订《关于意大利加入德日反共产国际协定的议定书》。至此，德、意、日侵略同盟初步形成。但《反共产国际协定》并没有明确规定相互之间承担的军事义务，从本质上说，该协定只是3个法西斯国家为了摆脱自己的外交孤立的政治条约。随着它们经济、军事实力的增长，其对外侵略扩张的野心也急剧膨胀。但是德、意、日三国中，没有一个国家能够单单依靠自己的力量夺取世界霸权。出于争霸和对外侵略的需要，德、意、日三国都认为有必要把三国轴心协定变为政治军事同盟。
1938年1月2日，里宾特洛甫在向希特勒提出的一份备忘录中，建议德国争取同日、意结成紧密同盟，以牵制英国的军事力量，便于德国在欧陆扩张。不久，里宾特洛甫通过亲德的日本驻德陆国武官大岛浩少将，向日本建议缔结一个既针对苏联，又针对西方国家的军事同盟条约。为讨日本的欢心，德国向日本做出一系列友善表示。2月，停止向中国出售武器，同时承认日本一手制造的伪满洲国；7月，召回在华军事顾问。
日本政府对德国的建议意见不一。外务省和海军主张同盟条约应仅仅针对苏联，而不是针对英法。他们认为，军事力量陷入中国战场的日本，外交上日趋孤立，不宜再与西方国家为敌。而陆军和外务省里的革新派则主张，接受德国的建议。他们认为同德意缔结军事同盟，有利于挫退苏联介入日中战争，“使英国抛弃亲蒋援华政策”，并“使美国至少保持中立态度，可能的话，诱使其倾向亲日”。这样，日本就可以在东亚放手行动。争论的结果，外务省的意见占了上风。1938年7月初，大岛浩答复里宾特洛甫，日本只同意缔结在采取对付苏联攻击的行动前进行协商的协定。
里宾特洛甫迅即回复大岛浩，德国希望缔结的德、日、意军事条约针对的目标不仅限于苏联，也须包括英法，而且要规定相互之间的政治、外交和军事义务。
7月19日，日本五相会议，决定了加强日、德、意合作的方针。
8月12日，五相会议决定讲座外务省制定的草案，但因陆相坂垣征四郎主张接受“里宾特洛甫方案”，审议被迫延期。
8月26日，五相会议通过了外务省经过修改的方案。该方案主张在前言中写上，“加强防御共产主义在各地的破坏……”，防卫对象仅限于苏联，并将原案中的自动参战义务改为经过协商决定。
但外务省与陆军对修正案有不同解释。前者的解释是以苏联一国为对象，而后者的解释则是主要针对苏联，但不排除以“第三国”为对象，并以此精神向驻外机构发出了训令。为统一解释，外务省于9月9日制定修正案，并提请陆、海、外三省协议会审议。但陆军方面认为，修正案把对象明确限于苏联，冲淡了军事同盟的性质，这是对8月26日五相会议决定的主要精神的阉割，拒绝参加审议。至此，德日关于军事条约的谈判陷入僵局。
虽然早在1937年德意秘密经济协定书签订后，意大利的军事情报处就开始向德国提供情报，但德国同意大利缔结军事同盟的谈判同日本的谈判相比要稍晚一些。1937年9月，墨索里尼访问德国，1938年5月，希特勒回访意大利。在这次访问期间，希特勒向墨索里尼提出签订军事互助条约的问题，但4月16日英意协定刚刚签字，根据协定，英国人答应意大利可以在埃赛俄比塞和西班牙自由行动。墨索里尼不愿立即得罪英国人，还无意接受这项条约。这种情况没有维持多久，到慕尼黑会议召开时，墨索里尼的态度已有所变化，尽管依然不愿明确表示接受德国关于缔结包括日本在内的军事同盟的建议。
1938年9月29日晨，希特勒去德奥边境的库夫施泰迎接墨索里尼。在去慕尼黑的火车上，希特勒对墨索里尼说：“终有一日我们要并肩对英国和法国作战”。墨索里尼表示同意。会议期间，德国还将德、日、意军事同盟条约草案交给了意大利。