Les deux leaders ont malgré tout fait l'éloge de la voie diplomatique pour sortir de la crise générée par la menace d'une invasion russe.
Selon le Kremlin, Vladimir Poutine s'est dit «satisfait» de cet échange d'une cinquantaine de minutes, et un responsable de l'administration américaine a qualifié la conversation de «sérieuse et concrète».
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Tout progrès diplomatique passera avant tout par une «désescalade» en Ukraine, a prévenu le dirigeant américain.
Joe Biden a participé à cet échange téléphonique -son deuxième en moins d'un mois avec l'homme fort du Kremlin- depuis Wilmington, son fief du Delaware, où il passe les fêtes de fin d'année.
Au cours de l'appel, la Maison Blanche a diffusé une photo du dirigeant américain, téléphone en main, dans une pièce aux murs lambrissés.
Les Etats-Unis répondront de «façon résolue» à toute invasion russe en Ukraine, a-t-il déclaré à son homologue russe, a fait savoir la porte-parole de Maison Blanche, Jen Psaki, sans d'autres précisions.
Selon un communiqué du Kremlin publié après l'appel, Joe Biden a souligné que Washington ne déploierait pas «d'armes offensives» en Ukraine. La Maison Blanche a minimisé ces propos, assurant qu'il ne s'agissait là que d'une simple confirmation de la politique en cours.
«Il ne s'agissait pas d'un nouvel engagement», a balayé auprès de l'AFP un responsable américain.
De son côté, le Kremlin a exigé des «résultats» sur ses demandes de «garanties» de sécurité: la négociation de deux traités redéfinissant l'équilibre et l'architecture sécuritaires de l'Europe qui seront prochainement évoqués lors de pourparlers russo-américains le 10 janvier à Genève.
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Pour Moscou, la sécurité de la Russie passe par l'interdiction de tout élargissement de l'Otan, perçue comme une menace existentielle, et la fin des activités militaires occidentales à proximité des frontières russes, zone qu'elle considère comme relevant de son aire d'influence.
«Plein soutien américain»Répondre à ces exigences est la seule façon de contenir l'aggravation des tensions, estime Moscou, qui considère tout particulièrement le soutien des Etats-Unis, de l'Otan et de l'Union européenne à l'Ukraine comme une menace directe à sa sécurité et ses intérêts.
Les Etats-Unis, accusés de mener certains dossiers internationaux sans trop d'égards pour leurs alliés, insistent justement sur une étroite coordination avec les Européens et les Ukrainiens.
Le chef de la diplomatie américaine Antony Blinken a d'ailleurs pris soin de s'entretenir mercredi avec le président ukrainien Volodymyr Zelensky d'une part, et ses homologues français, allemand et britannique d'autre part.
Le président ukrainien a dit avoir reçu l'assurance d'un «plein soutien américain» pour «contrer une attaque russe».
«Erreur colossale»Les Occidentaux ont jusqu'ici exclu une réponse militaire à une éventuelle invasion russe. Mais le président russe a aussi mis en garde contre des sanctions massives contre Moscou liées à l'Ukraine qui seraient une «erreur colossale», a indiqué le Kremlin.
La Russie et son élite font déjà l'objet de multiples représailles économiques à cause du dossier ukrainien et de la répression dans le pays, mais aucune de ces mesures n'a fait changer le Kremlin de ligne, bien au contraire.
Moscou dément en outre menacer l'Ukraine, dont elle a pourtant déjà annexé une partie du territoire, la Crimée, en 2014, et affirme devoir se protéger face à l'hostilité des Occidentaux qui soutiennent Kiev, notamment dans son conflit avec des séparatistes pro-russes.
Ces derniers, malgré les dénégations russes, sont largement considérés comme étant sous les ordres du Kremlin.
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Signe que les pourparlers du 10 janvier à Genève sur l'Ukraine mais aussi la stabilité stratégique seront âpres, le chef de la diplomatie russe Sergueï Lavrov a exclu toute «concession».
Les Etats-Unis avaient auparavant prévenu que certaines requêtes russes étaient «inacceptables».
Ces discussions, menées par la vice-secrétaire d'Etat américaine Wendy Sherman et son homologue russe Sergueï Riabkov, seront suivies le 12 janvier d'une rencontre Russie-Otan, puis le 13 janvier d'une réunion dans le cadre de l'OSCE.