第31届世乒赛开赛前，中日乒协签署了协议，取消台湾地区在亚洲乒协的席位。周恩来在训练馆为即将出征世乒赛的运动员鼓舞士气。
第31届世乒赛在日本名古屋开幕，庄则栋本着周恩来教导的“友谊第一，比赛第二”的原则，率先同上错车的美国运动员科恩打了招呼，并赠送了礼物。这一历史性画面被记者拍下，登上了世界各大报刊。美国总统尼克松也认为科恩打开了一条通往中国的路，要求乒乓球队立刻主动申请去中国访问。
就在美国代表团即将起程回国的前一天夜晚，已服过安眠药的毛泽东从沉睡中突然惊醒，向身边的工作人员下令快给周总理打电话，邀请美国队访华。至此，一次“小球转动大球”的“乒乓外交”，在毛泽东、周恩来的导演下戏剧性地展开了。
美国乒乓球代表团抵达中国，受到周恩来在人民大会堂最高级别的接见。尼克松深知中国的一句古话“你敬我一尺，我敬你一丈”，在看到中国的积极态度后，他在美国报业协会上发布取消对华贸易禁令。周恩来和叶剑英敏锐觉察到美国政府要来人了。
尼克松通过巴基斯坦驻美大使希拉里，向中国表达要派特使访华的愿望。周恩来回应，为了改善中美关系，愿意公开接待美国总统特使，比如基辛格博士或美国国务卿，甚至美国总统本人到北京直接商谈。
1971年7月9日，基辛格专机秘密降落在北京南苑机场，叶剑英、黄华等在机场迎接。周恩来在国宾馆会见基辛格，中美两国高级官员实现了20几年来的首次握手。
