Fredsforhandlingene ble innledet på initiativ fra Frankrike, som i januar 1644 sendte diplomatenGaspard Coignet de la Thuilerie. Den 25. desember 1644jul./ 4. januar 1645greg. lyktes han i å få partene til å signere en traktat om at de innledende fredsforhandlinger skulle finne sted i Brömsebro i februar 1645.
Det første møtet ble holdt den 8.jul./ 18. februar 1645greg. ved grensesteinen på den lille holmen i Landabäcken i Brömsebro. Deretter foregikk forhandlingene gjennom at de la Thuilerie reiste mellom svenskenes leir i Söderåkra og danskenes leir i Kristianopel.[2]Axel Oxenstierna ledet forhandlingene fra svensk side og Corfitz Ulfeldt representerte den dansk-norske siden. Den 13.jul./ 23. augustgreg. møttes meglerne på nytt ved grensesteinen for å overlevere den av kongene signerte traktaten.
De militære fremgangene i krigen for Sverige førte til harde svenske krav. Freden innebar territorielt at Danmark-Norge avstod Jämtland og Härjedalen, samt de to Østersjø-øyene Gotland og Øsel, til Sverige. I tillegg fikk Sverige også Halland i 30 år.
Idre og Särna var kommet på svenske hender i 1644, men var likevel ikke en del av fredstraktaten. Først ved en særskilt avtale i 1751 ble disse områdene i Dalarna formelt svenske.
Forøvrig ble retten til tollfri passasje gjennom Øresund utvidet til alle Sveriges provinser, slik at alle svenske skip slapp å betale øresundstollen. Hamburg ble befridd fra betaling av Elben-tollen, en toll som byen frem til da måtte yte til fyrsterkebispedømmet Bremen.