1970年12月9日，巴基斯坦驻美国大使阿格哈希拉利向基辛格宣读了周恩来写给尼克松的一封正式个人信件，其中说，他代表自己和毛泽东，“中国一直愿意并且一直在设法通过和平方式进行谈判，尼克松总统的一位特使将会在北京受到最热忱的欢迎。”“中国曾经通过各种途径收到来自美国的许多其他的信件。但是，这是第一次由一个首脑，通过一个首脑给另一个首脑提出建议。美国很重视来信”。（引自《基辛格回忆录——白宫岁月》3537页）此后通过秘密渠道，中美之间又交换了几次信息。
为了推动中美关系向前发展，尤其是在美国人民中扩大影响，争取新闻舆论力量的大力支持，打开封锁中国的铁幕。1971年4月，毛泽东亲自决定，果断地抓住在日本名古屋举行的第31届乒乓球锦标赛上出现的机会，邀请美国乒乓球代表队访问中国，这是25年来真正访问中国的第一个美国公民团体。这件事震动了美国和世界。“小球推动了大球”。
尼克松政府立即作出反应，发表了一系列声明，准许美国人按照与苏联在经济上交往的条件同中国进行交往。国务院明确表示美国欢迎中国的来访者，并突然取消了同中国做生意的对美国商人的外汇限制。
1971年4月27日，出现了真正的突破，通过“叶海亚渠道”，周恩来送了一份照会给美国政府，“中国政府重申它愿意在北京公开接待美国总统的一位特使例如基辛格先生或者是美国国务卿，或者甚至是总统本人，以便直接进行会晤和讨论”。4月28日早晨，尼克松告诉基辛格，要他准备去北京作一次秘密访问。中美之间二十多年人为的障碍就要被打破。
三、周恩来、基辛格会谈
1971年6月30日，尼克松在一次例行公告中宣布，他的助理亨利·基辛格将于次日离开华盛顿去远东和印度等作10天了解情况的旅行。美方为这次旅行保密，曾在国务院顶楼开辟密室准备文件，以防止泄密。基辛格一行经过西贡、泰国、印度，7月8日到达巴基斯坦的拉瓦尔品第。突然，一位级别较低的官员若无其事地宣布基辛格因为胃部不适，将在巴基斯坦北部山区休养几日。7月9日，在巴基斯坦政府严密保卫下，一个没有说明身份的旅客和几个助手登上巴基斯坦国际航空公司波音707飞机飞往北京，这就是美国总统国家安全事务助理基辛格，国家安全委员会远东问题专家约翰·霍尔德里奇，他的中文很流利。基辛格的特别助理温斯顿·洛德，职业外交官、东南亚问题专家理查德·斯米瑟等。到机场迎接的中国方面领导人有叶剑英、黄华等。
基辛格到后，马上被接去同周总理进行了近8小时会谈。会谈是讨论式的，并不要求取得一致，而双方中心议题是缓和中美两国的国家关系，打开冻结了二十多年的中美联系渠道。经过两天的紧张会谈，双方商定：获悉尼克松总统曾表示希望访问中华人民共和国，周恩来总理代表中华人民共和国政府邀请尼克松总统于1972年5月以前的适当时间访问中国。尼克松总统愉快地接受了这一邀请。中美两国领导人的会晤，是为了谋求两国关系的正常化，并就双方关心的问题交换意见。
以上公告，双方商定在1971年7月15日同时向全世界宣布。这个消息像炸弹一样震惊了世界，标志着在中美接近的道路上终于迈出了第一步。但是，毕竟中美两国相隔遥远，进行直接接触非常困难，为了保证中美间联系的畅通，双方又建立了“法国通道”。
“法国通道”就是指美国驻法武官沃尔特斯通过中国驻法大使黄镇向中国传递消息。这个通道在保证尼克松顺利访华方面起了重要作用。1971年7月26日，基辛格第一次在巴黎同黄镇大使会谈，在这次会谈中，大使宣布周总理已接受这样的原则，即基辛格在尼克松总统访华前再去中国访问，时间定在10月下旬。以后通过这条渠道，确定了基辛格第二次访华的人选、日程、路线，甚至如座机和上海虹桥机场指挥塔电台联系的无线电频率，冲洗飞机设备，登机舷梯等。双方定期秘密见面，在某些细节问题上经常不一致，如基辛格曾建议让布鲁斯大使陪同，中国未同意，因为他是美国和北越谈判的代表。基辛格建议以渥太华为联系点，中方也未同意，而双方对尼克松访华的日期也不一致，美方原建议是11月23日，但那天有越南高级领导人访华，中方建议推迟宣布，最后定在11月30日宣布。
1971年10月19日，基辛格带一个先遣小组第二次访华，这次是公开的，主要是安排尼克松访问的日程和后勤事务。在访华期间，联合国大会通过恢复中国合法权利的提案。而基辛格在访华时发现中国对改善中美关系的热情，报纸上开始报道美国的情况，人民是热情友好的，而中国政府为尼克松访华成功作出巨大的努力。在这次会谈中确定了尼克松访华的具体日程。基辛格提出两个日期：2月21日和3月16日，周恩来选择了前一个。在基辛格26日结束访问后，“法国渠道”继续工作。交涉中，中国拒绝了美国提出在北京安排尼克松总统与黎德寿的会晤请求。中国政府并且为防止蒋介石集团派飞机袭击美总统座机，准备了周密的安全措施，在中国领空内负责安全。
四、尼克松访华和《上海公报》
1972年2月21日上午6点55分，美国总统的飞机到达上海虹桥机场，这是一个历史性的时刻。战后二十多年来，美国一直对中国执行敌视政策，封锁、。孤立、包围、扼制中国，不承认中国。而随着时间的推移，中国并没有倒下去，而是巍然屹立在东方。而美国总统却要为着美国的利益，不得不改变政策，尊重中国为国际政治的重要力量，亲自到中国访问。中国的国际地位空前提高。
美方从1971年9月开始准备访华文件，由国务院中国科的沙利文·布朗负责，基辛格每天下午下条子交办作业。尼克松是在同他自己的共和党内大多数的意见对着于的情况下访华的。越南战争仍在进行，而北京还在支持河内。一旦基辛格打前站的访问消息败露，日本、韩国和台湾可能会出现反美的反应。且不说华盛顿会气得要死，第二号核大国苏联肯定会对尼克松作出强烈反应。尽管风险重重，尼克松毅然前行，这就叫做领导。如今在白宫中已很难看到这种素质。（访问长达8天，是历届美国总统对一个外国最长的访问，也是一位美国总统第一次在一个同华盛顿没有外交关系的国度进行的谈判。）
上午11点30分，美国总统到达北京，受到周总理等中国官员欢迎，在场的还有500名陆海空军组成的仪仗队。在尼克松、基辛格等到达3小时后，毛泽东接见了他们，他很兴奋，早早起身，5个月来特地理了发，不时打电话问周恩来尼克松何时到。毛和尼握手足有一分钟，并说：“中国是世界上头号共产党人，而您是世界上头号反共分子，历史把两国带到一起来了。”毛泽东还开玩笑说：对尼克松访华，“中美共同的老朋友蒋介石委员长可不赞成这件事啊！中国喜欢右派。”毛泽东从总的国际形势出发谈了中国的对外战略，指出苏联对中国威胁较大，而“目前，美国侵略或中国侵略的问题比较小，……你们要把一些军队撤回本国；中国的军队则根本不到国外去”。这些话以后周总理也重复过，它消除了美国两届政府的忧虑，即中国可能在印度支那进行军事干预。毛泽东和尼克松的会谈为整个访问定下了基调。这就是尽管中美之间存在巨大的分歧，但可以为着世界和平和两国人民的利益发展双边友好关系。在世界各地舆论看来，访问气氛很好，中国人富有人情味，而且非常文明。美国舆论评论：尼克松的访问显示了美国恢复同中国的交往的能力和热情，就仿佛双方之间从来就不存在敌意，在人民大会堂举行的宴会上，尼克松引用毛泽东的诗俨如引用《圣经》。但毛泽东清楚中美关系正常化的艰巨性，他曾说：中国是看不到中美建交的那一天了。
尼克松访问中的主要问题是讨论国际形势、双边关系，起草《上海公报》。美国人的草案是用老办法写的，一方面重点表明一些模糊不清的共同点，同时用概括性的语言把分歧点掩盖起来。周总理表示，他根据毛泽东指示，美国的草案不可接受。公报必须把根本性分歧摆出来，否则，措词就会具有一种“不真实的外貌”。周总理提出的草案是：以毫不妥协的言词表明中国的立场，在台湾问题上更是如此，而留下空页填写美国的立场。美方开始很吃惊，认为尼克松访华竟以一系列分歧而告结束，这是很少见的。但是考虑后认为这样写明分歧会使盟国和盟友们放心，它们的利益得到了保护，而双方也都表明是坚持原则的，因此同意了。公报中最难解决的是台湾问题，美国需要承认中国统一，又不放弃当时的美台关系。最后，基辛格提出了美国对台湾问题的如下立场：“美国认识到，在台湾海峡两边的所有中国人都认为只有一个中国……美国政府对这一立场不提出异议。”公报的文字润色工作艰巨，周总理不间断地工作了24小时才就主要大纲取得一致意见。
1972年2月28日，中美上海联合公报发表，这一公报主要有三部分：（1）阐明双方对国际形势的各自立场和态度；（2）双方就国际准则作出某些声明；（3）双方就两国关系分别或共同作出声明。
公报中的较突出的内容为：美国在同新中国交往中第一次公开承认中国只有一个，而台湾是中国的一部分。美国政府对这一立场不提出异议。它重申它对中国人自己和平解决台湾问题的关心。考虑到这一前提，它确认从台湾撤出全部美国武装力量和军事设施的最终目标。在此期间，它将随着这个地区紧张局势的缓和逐步减少它在台湾的武装力量和军事设施。
公报中强调了反霸条款，这具有深远的意义：“任何一方都不应该在亚洲一太平洋地区谋求霸权，每一方都反对任何其他国家或国家集团建立这种霸权的努力。”
公报中关于国际形势的部分，中美双方各陈己见，立场很鲜明，也是公报特色之一。在中美双方意识形态截然对立，各自的外交战略根本不同，而且美国在世界上执行霸权主义政策，在印度支那进行大规模侵略战争的时候，用这种双方各自表明自己的外交原则和立场的写法，明显地表明中国站在世界被压迫人民一边的原则立场是坚定的。中国不会拿原则作交易，中国的原则立场也不会被误解，而世界上一些别有用心的人的造谣污蔑也不易得逞。因此中国方面声明，哪里有压迫，哪里就有反抗，国家要独立，民族要解放，人民要革命，已成为不可抗拒的历史潮流。国家不分大小，应该一律平等，大国不应该欺负小国，强国不应该欺负弱国。中国决不做超级大国，并且反对任何霸权主义和强权政治。
尼克松访华有重要的意义：
1．这是美国承认二十多年来封锁敌视中国政策的失败，承认战后以反华为中心的美国对亚洲太平洋地区扩张战略的失败。
2．这是中国人民反对美国敌视政策，维护国家主权、民族尊严的巨大胜利。在中美二十多年外交斗争中中国取得的巨大胜利，大大提高了中国的国际威望，改善了中国的国家安全形势，扩大了中国的国际影响，使中国减少了两线作战的可能性。
3．尼克松访华标志中美人民友好交往走上了发展的道路，标志着中美迈出了国家关系正常化的前进步伐。虽然美国并未完全放弃敌视中国、企图阻挠中国统一的政策，但是，尼克松访华毕竟表现了中美人民要求友好的潮流不可阻挡。
4．尼克松访华标志着中国外交的一大胜利，中国在和资本主义世界和其他民族主义国家关系方面有了大突破，中国面向世界、了解世界的道路打开了。中国开始从国外吸收先进的科学技术文化，对国内的建设将产生深远的影响。
5．中美接近、关系走向正常化加强了世界和平力量，减少了发生世界战争的危险性，对苏联霸权主义的扩张起了一定的抑制作用。