I avtalet ingår optioner på köp av ytterligare 500 miljoner doser, enligt USA:s hälso- respektive försvarsdepartement.
Pfizer-aktien lyfter med 4 procent i förhandeln på Wall Street efter beskedet och Biontech-aktien stiger 4,7 procent på Frankfurtbörsen.
Pfizer och Biontechs potentiella covid-19-vaccin tillhör de vaccinkandidater som är på väg att testas i större omfattning på människor efter lovande resultat i tidigare mer begränsade studier av effekter och biverkningar.
De båda bolagen siktar på att ha förmåga att tillverka upp till 100 miljoner vaccindoser till slutet av 2020 och mer än 1,3 miljarder doser ett år senare.