Mirovni sporazum poziva na trenutno uvođenje primirja i formiranje prelazne vlade uoči sačinjavanja novog ustava i održavanja novih izbora.
U sukobu u najmlađoj svjetskoj državi poginulo je na hiljade ljudi a više od milion ih je raseljeno.
Primirje dogovoreno u januaru propalo je u roku od nekoliko dana, dok su se obje strane međusobno optuživale za ponovno pokretanje borbi.
Američki državni sekretar John Kerry izjavio je da bi mirovni sporazum "mogao označiti prekretnicu za Južni Sudan".
- Teško putovanje na dugačkoj cesti počinje sada, i taj rad se mora nastaviti - izjavio je Kerry, koji je igrao ključnu ulogu u okupljanju dvije strane za pregovaračkim stolom.
UN su optužile i južnosudansku vladu i pobunjenike za zločine protiv čovječnosti, uključujući masovna ubistva i kolektivna silovanja.
Suparnici su potpisali sporazum u etiopskoj prijestonici Adis Abebi u petak navečer nakon njihovog prvog međusobnog sastanka otkako su neprijateljstva izbila.
Dopisnik BBC-ja iz Adis Abebe, Emmanuel Igunza, javlja da sporazum poziva na prekid neprijateljsatava u roku od 24 sata od potpisivanja. Trajno primirje nakon toga će stupiti na snagu.
Kiir i Machar također su izdali trenutna naređenja svojim snagama da prekinu s borbama i da omoguće dostavu humanitarne pomoći.
Nije bilo odmah jasno ko će formirati prelaznu vladu.
Sporazum je također potpisao etiopski premijer Hailemariam Desalegn, koji je bio domaćin razgovorima.
Vodeći posrednik iz regionalnog bloka IGAD, Seyoum Mesfin, čestitao je Kiiru i Macharu na "okončanju rata".
Zvaničnik Afričke unije, Smail Chergui, izjavio je, ipak da "uzimajući u obzir trenutnu krizu, obnova mira u Južnom Sudanu neće biti jednostavna".
U izvještaju UN-a objavljenom u četvrtak navodi se da su "rašireni i sistematski" zločini počinjeni od obje strane u domovima, bolnicama, džamijama, crkvama i UN-ovim objektima.
U saopćenju se pozivaju obje strane da prozovu odgovorne za zločine.
Procjenjuje se da pet miliona ljudi u Južnom Sudanu treba pomoć, tvrde UN.
Nasilje je izbilo kada je predsjednik Kiir optužio svog smijenjenog zamjenika Machara da priprema puč.
Machar je negirao te navode, ali je nakon toga komandovao pobunjeničkom vojskom koja se borila protiv vlade.
Sukobi su poprimili etničke konotacije, jer se Machar žestoko oslanjao na borce iz svoje etničke grupe Nuer a Kiir na svoju zajednicu Dinka.
UN imaju oko 8.500 mirovnjaka u Južnom Sudanu, ali se, ipak suočavaju s problemima u suzbijanju sukoba.
Južni Sudan stekao je nezavisnost u 2011., otcijepljujući se od Sudana nakon višedecenijskog sukoba između pobunjenika i vlade u Khartumu.
To je jedna od najsiromašnjih zemalja svijeta.
Jedna od najuspješnijih porno zvijezda nije bila zadovoljna zaradom: "To nije uredu"
