Глава делегации Франции бывший премьер-министр Гастон Думерг (позднее председатель Сената, в 1924-1931 гг. президент Франции, в 1934 г. премьер-министр) как член руководства масонской организации «Великий Восток Франции» был связан с политиками масонами «Великого Востока народов России». В делегации были генералы виконт Эдуард де Кастельно (начальник штаба Главнокомандующего, с 1917 г. командовал Восточной группой армий), Пьер Жанен (глава французской миссии в Ставке в Могилеве, в 1918-1920 гг. командовал союзными войсками в Сибири), посол Морис Палеолог и др. Делегацию Италии возглавлял сенатор и министр без портфеля Витторио Шалойя (в 1919-1920 гг. министр иностранных дел, затем представитель в Лиге Наций), посол маркиз Карлотти ди Рипарбелла и др.

Делегацию России, самую многочисленную, возглавил министр иностранных дел Н. Н. Покровский. Видный финансист-антантофил с репутацией умного, честного, опытного бюрократа, он не был обучен дипломатической работе, не владел английским и не ладил с Бьюкененом. Начальник штаба Ставки генерал М. А. Алексеев, негласно связанный с А. И. Гучковым и другими либералами-затворщиками, лечился в Крыму. На конференции его замещал генерал В. И. Ромейко-Гурко. В делегацию вошли также полевой генерал-инспектор артиллерии при Верховном Главнокомандующем великий князь Сергей Михайлович, министры военный, морской, финансов, путей сообщения, начальник Морского штаба и др.
Пленарные заседания конференции проходили с 19 января до 7 февраля 1917 г в Мариинском дворце Петрограда под председательством Н. Н. Покровского. Частные вопросы решали комиссии по снабжению армии и финансовая; более общие - совещания по политическим и по стратегическим вопросам. Для скоординированного наступления избрали апрель. Генерал В. И. Ромейко-Гурко предложил устранить диспропорцию в вооружении введением минимума военно-технического обеспечения пропорционально численности войск, длине линии фронта и его задачам, но союзники это отклонили и даже урезали программу поставок в Россию. Великобритания добилась у России обещания доставить новую партию золота на сумму 20 млн фунтов стерлингов за поставку тяжелой артиллерии, снарядов, оборудования и т. д., но тоннаж перевозок резко сократила.

Втайне от британцев французы и русские договорились: Франция присоединит Эльзас, Лотарингию, Саарский бассейн и на левом берегу Рейна создаст автономную область, а Россия вольна сама установить свои западные границы. Генерал Ромейко-Гурко в секретной записке 9 февраля сообщал Родзянко: «Самый важный год в этой войне будет несомненно 1917 год, и это требует полного напряжения сил Государства именно в настоящем году, от успешности боевых действий коего будет зависеть выигрыш кампании». По словам вице-директора 1-го департамента МИД В. Б. Лопухина, «конференция протекала в атмосфере подавленности удручения. Чувствовалась близость катастрофы <...> Не верилось, что эта власть додержится до момента осуществления обсуждавшихся мер».