De båda länderna är nu, något oväntat, plötsligt överens i en lång rad frågor som berör det pågående inbördeskriget i landet. USA:s utrikesminister John Kerry kallade överenskommelsen för en "vändpunkt" när han presenterade den tillsammans med sin ryske kollega Sergej Lavrov.
Från och med måndag ska en vapenvila träda i kraft, något USA länge haft som krav. Dessutom ska de båda militära stormakterna samordna sina attacker mot terrorgruppen Islamiska staten, något som stått på den ryska önskelistan.
Det återstår emellertid att se om USA lyckas förmå sina olika allierade – islamistiska rebellfraktioner, kurdiska milismän och turkiska soldater som korsat gränsen – att följa överenskommelsen.
För Rysslands del blir det betydligt enklare att leva upp till avtalet eftersom landet hela tiden backat upp den syriska regeringen och president Bashar al-Assad. Assad uppges redan ha sagt sig beredd att följa avtalet.
USA hoppas fortfarande på en "politisk övergång" och att Assad ersätts av någon annan ledare.
– Idag tillkännager USA och Ryssland en plan som vi hoppas kommer minska våldet, lindra lidandet och återuppta färden mot en framförhandlad fred och politisk övergång i Syrien, sade Kerry.
I det virrvarr av rebellgrupper som slåss mot regeringen, och även inbördes, är det emellertid oklart vem eller vilka som skulle tillåtas ta makten över landet.
Överenskommelsen mellan USA och Ryssland kommer efter att USA:s president Barack Obama pressats hårt av det presidentval som hålls om mindre än två månader.
Republikanernas kandidat Donald Trump har utnyttjat konflikten med Ryssland i sin kampanj då många amerikaner är trötta på den kalla kriget-anda som sprids från Vita huset.
Redan tidigt under valkampanjen gjorde Trump klart att han så snart han blir president kommer sätta sig ned och förhandla med den ryske presidenten Vladimir Putin istället för att se honom som en fiende.
– Jag skulle prata med Putin och jag skulle komma överens med honom. Jag skulle komma överens med många av de världsledare som detta land inte lyckas komma överens med, sade han förra hösten.
Och tidigare i veckan kallade Trump den ryske presidenten för "mycket mer av en ledare än vår egen president".
