"Vi motsätter oss å det starkaste varje unilateralt försök att förändra status quo i Stilla havet" sade de tre ledarna i uttalandet som riktades mot Peking och Kinas upprustning i Stillahavsregionen.
De tre ländernas ledare undvek att kalla uppgörelsen för en militär pakt, men beskedet om militär samverkan var ett uppenbart steg i den riktningen.
– Jag vill understryka det viktiga arbete som ni två har gjort, sade president Biden, sommarklädd med prunkande grönska som fond på presidentens sommarresidens Camp David i Maryland.
Nära kontakt
– Vi kommer att ha en öppen kanal, en hotline, mellan oss, fortsatte Biden när han utvecklade detaljerna i samarbetsavtalet, flankerad av Japans premiärminister Fumio Kishida och Sydkoreas president Yoon Suk-Yeol.
De tre länderna ska informera och konsultera varandra i händelse av hot mot säkerheten i Stillahavsområdet. De ska även delta i gemensamma årliga militärövningar.
– Våra länder står starkare och världen blir mer säker när vi står enade, poängterade Biden.
Men de tre ledarna diskuterade också forskningssamarbete inom bland annat artificiell intelligens (AI) och medicin.
Kinesisk kritik
Planen för mötet är att knyta länderna närmare varandra, som motvikt till Kina – som redan har kritiserat mötet och varnat för att samarbetet kommer att mötas av motstånd av "länder i regionen".
– Det internationella samfundet formar sina egna omdömen om vem det är som motsäger sig själv och skapar ytterligare spänningar, säger det kinesiska utrikesdepartementets talesperson Wang Wenbin.
Washington har sedan tidigare separata försvarsöverenskommelser med Seoul respektive Tokyo. Osämja mellan USA:s närmaste samarbetspartner i Östasien har dock varit ett mångårigt hinder för USA:s intressen i regionen.