1971年7月16日，尼克鬆即將訪華的消息傳到日本，引起了各界的普遍關注和強烈震撼。為了防止日本步美國的“後塵”，蔣介石派“總統府秘書長”張群以出席“中日合作策進委員會議”為名飛抵日本，勸阻佐藤政府不要同中共進行接觸，並要求其在聯合國席位問題上支持台灣。
佐藤聽從了蔣介石的勸說，在第26屆聯大上再次和美國一起對中華人民共和國席位問題進行封殺。佐藤的做法在日本國內遭到猛烈的抨擊。為了平息輿情，他被迫在當年的12月2日表示：希望同中華人民共和國建立外交關係。1972年3月25日，日本外相福田赳夫發表講話，希望和中國簽訂互不侵犯條約。27日，他再次宣布讚成中國政府關於實現中日關係正常化的三原則：（1）承認中華人民共和國是代表中國的唯一合法政府；（2）台灣是中華人民共和國領土的一部分；（3）廢除台灣同日本的《日台和約》。蔣介石對於佐藤政府的轉向十分氣惱，但也無可奈何。
與此同時，中國政府對佐藤表示讚賞，並作出了迅速反應。周恩來連續同日本社會黨、自民黨、民社黨和公明黨人士談恢複中日邦交問題，提出：中日兩國沒有任何理由這樣對立下去，應該根據和平共處五項原則和恢複中日邦交三項原則來實現兩國關係正常化。[58]並表示：如果一位現任首相準備解決日中關係問題，親自到中國來談，當然我們不好拒絕。有這樣勇氣的人來，我們怎麼能拒絕呢？從原則來講就是，新的日本政府不敵視中國，不阻撓恢複中日邦交，而是繼續日中友好，努力恢複日中邦交，也就是合乎現在大家常說的“三原則”。這樣的政府，也就是不繼續佐藤路線的政府，我們願意接觸。當然，中日邦交問題還有很複雜的問題，具體實施的微妙處需要通過政府級會談，同時也要有一個形式問題。如果兩國首腦誠心誠意願意解決問題，那麼形式是第二位的，內容是第一位的、本質的，就是要真正促進中日友好，恢複中日邦交。
6月17日，左藤首相宣布辭職。下一首相的角逐，在自民黨的田中角榮和福田赳夫之間展開。7月2日，田中角榮與三木武夫、大平正芳以恢複日中邦交為號召實現了三派聯合。5日，在日比穀公會堂召開的自民黨大會上，三派聯盟擊敗了福田赳夫。7日，田中內閣成立。當天，田中發表聲明說：“在動蕩的世界形勢下，應該加速實現同中華人民共和國的邦交正常化，強有力地開展和平外交。”次日，周恩來召集外交部及有關外事、宣傳部門負責人開會，研究田中講話，商討推進中日關係問題。他要求新聞單位積極工作，不能掉以輕心，在宣傳報道上全麵、準確地體現出促進中日友好的精神。[59]9日，周恩來在歡迎也門民主人民共和國領導人的宴會上致詞，提出：“田中內閣7日成立，在外交方麵聲明要加緊實現中日邦交正常化，這是值得歡迎的。”隨後，周恩來又在同法國外長的會談中表示：“日本在對華關係上出現了新氣象，這是戰後26年來日本政府第一次這樣做。我們對田中政府這樣做沒有理由不歡迎。”[60]這兩次講話，是對田中對華關係聲明的明確回應。
不久，周恩來正式通過在東京訪問的中日友協副秘書長、原駐東京聯絡處首席代表孫平化向田中發出訪華邀請，並傳話說：“隻要田中首相能到北京當麵談，一切問題都好商量。”16日，周恩來在會見日本社會黨副委員長、眾議員佐佐木更三時進一步提出：如果現任首相、外相或其他大臣來華談恢複日中邦交問題，北京機場準備向他們開放。[61]22日，訪華歸來的佐佐木更三向田中轉達了周總理歡迎田中訪華的意向。
蔣介石對中日政府的相互接近萬分緊張。7月19日，“行政院長”蔣經國召見日本駐台“大使”宇山厚，闡述了台灣當局的強硬立場。次日，“外長”沈昌煥就日本政府“迭次發表日本與‘共匪’所謂‘國交正常化’的談話”發表聲明，警告日本政府勿與中共談判建交。[62]
田中政府並未對蔣介石的憂慮做任何眷顧，不久即派遣公明黨委員長竹入義勝飛往北京，與周恩來進行了連續三天的會談。會談圍繞三個方麵展開：（1）日方對台灣到底持何種態度。周恩來直截了當地提出：現在發生了一個具體問題，田中內閣承認中華人民共和國政府是代表中國的唯一正統政府，我們對“正統”二字不大理解。我們所說的是中華人民共和國政府是代表全中國人民的唯一合法政府。“合法”的反義詞是叫“非法”。因為蔣介石被推翻了，所以它是非法的。去年聯合國恢複了中華人民共和國的合法權利，把蔣介石集團趕出去了，也就是說，國際組織也承認中華人民共和國政府是合法的，蔣介石政府是非法的。我為什麼要問“正統”這個詞的意思呢？因為漢語中有“正統”還有“偏安”。他列舉了中國曆史上的情況後說：我不知道田中政府中的法律專家講的“正統”是否有別的意思？（2）《中台條約》問題。周恩來針對《東京新聞》所傳日外務省官員宣稱“日台條約已經解決了結束戰爭問題”的說法，指出：締結《日台條約》時，中華人民共和國已經成立了。這個條約根本無視中國的存在，同一個逃亡台灣的蔣政權締結結束戰爭狀態，是非法的、無效的，是應該廢除的。（3）關於中日聯合聲明的問題。周恩來表示，中方將堅持將結束戰爭狀態和複交三原則兩個問題寫入聯合聲明。[63]