孙平化是7月4日率团赴日的。当时去日本需要取道香港，他们从北京启程时还是佐藤内阁时代，到东京时已是田中内阁时代了。

中美上海公报给了长期追随美国和亲台的佐藤内阁“越顶外交”之后的又一次巨大冲击，佐藤托人秘密带话要求访华，被周恩来拒绝，佐藤内阁不久就倒台了。田中角荣当选当天就表示，要加速实现同中国的邦交正常化。

在前日本外相、促进恢复日中邦交议员联盟会长藤山爱一郎这位老朋友的穿针引线下，孙平化和肖向前几次见到了日本外相大平正芳，相谈甚欢。

8月15日，田中角荣在东京帝国饭店正式会见了他们。他们正式转达了周恩来的邀请，田中角荣表示感谢，说已决定访华，为万无一失考虑暂不确定具体时间，以收“有终之美”。他还问，北京的气候什么时候最好，孙平化等说，九十月间秋高气爽，最为宜人。

藤山爱一郎向孙平化提议，艺术团回国时不要再远道绕香港了，可以由日航和全日空各提供一架包机，把他们直接送回上海。当晚孙平化向国内汇报了此事，还说飞香港的机票早已订好，包机兴师动众似无必要。没过两天，传来国内指示：接受藤山的好意和安排。回国后孙平化才知道，周恩来在他那份电话报告记录上写下了批语：不对，很有必要！这是政治。

这两架包机成为战后中日之间的首航班机，相当于为田中角荣的访华作了试航。

田中角荣抵达北京的9月25日，果然是一个晴空万里的好天气。

此前田中角荣一直有个隐忧，就是中国会以较低规格接待他。事实上，中国方面的气氛“比美国总统尼克松访华时热得多”。深受触动的田中挥毫作了一首汉诗：“国交途绝几星霜，修交再开秋将到。邻人眼温吾人迎，北京空晴秋气深。”

但当晚的欢迎宴会上就出现了不和谐音。田中在致答词时说：“我对日本过去给中国人民添了很大的麻烦，再次表示深刻反省之意。”第二天会谈时周恩来指出，在汉语中只有日常轻微过失才能叫“添了麻烦”，日本军国主义发动的侵华战争绝不能用“添了麻烦”搪塞过去。在他作长篇发言时，日方人员一直低头听着，既没有进行辩解，也没有表示接受。

就在双方分歧严重、气氛最低落的时候，毛泽东出面，在游泳池会见了日本客人。

他第一句话就指着周恩来问田中角荣，他与你吵架吵完了吗？他没有为难你吗？田中回答，没有，没有，周总理和我谈得很好，而且有时候也是“不打不成交”呀。毛泽东又指着姬鹏飞问大平正芳，他没有欺侮你吗？大平回答，没有，没有，我们是在友好的气氛中交换意见的。

会见气氛十分轻松。临别前，毛泽东还向客人赠送了《楚辞集注》。

担任会见翻译的周斌曾告诉《中国新闻周刊》，这次会见是礼节性的，没有涉及任何实质问题，但会见本身就清晰地传递了一个最重要的信息：中国是真心实意欢迎他们来访，真心实意希望实现两国关系正常化的，因此也期待日方相向而行。

此后，会谈开始向好。到9月28日晚，《中日联合声明》的具体内容已全部达成协议，只空着前言中一段话，即对日本侵华历史如何表述。