De två andra verksamheterna som blir kvar i Nokia är Here, en verksamhet inom molntjänster och Advanced Technologies, licensiering av patent.
Affären innebär att 32 000 anställda får ny arbetsgivare. Den kvarvarande delen av Nokia har cirka 24 000 anställda. Mobilverksamheten stod under 2012 för cirka 50 procent av Nokias omsättning.
Nokias vd Stephen Elop följer med till Microsoft. Risto Siilasmaa, som i dag är styrelseordförande, blir tillfällig vd.
Innan affären är i hamn måste den godkännas av Nokias aktieägare och berörda myndigheter, en process som kan ta uppåt ett halvår.