与此同时，中国政府对佐藤表示赞赏，并作出了迅速反应。周恩来连续同日本社会党、自民党、民社党和公明党人士谈恢复中日邦交问题，提出：中日两国没有任何理由这样对立下去，应该根据和平共处五项原则和恢复中日邦交三项原则来实现两国关系正常化。[58]并表示：如果一位现任首相准备解决日中关系问题，亲自到中国来谈，当然我们不好拒绝。有这样勇气的人来，我们怎么能拒绝呢？从原则来讲就是，新的日本政府不敌视中国，不阻挠恢复中日邦交，而是继续日中友好，努力恢复日中邦交，也就是合乎现在大家常说的“三原则”。这样的政府，也就是不继续佐藤路线的政府，我们愿意接触。当然，中日邦交问题还有很复杂的问题，具体实施的微妙处需要通过政府级会谈，同时也要有一个形式问题。如果两国首脑诚心诚意愿意解决问题，那么形式是第二位的，内容是第一位的、本质的，就是要真正促进中日友好，恢复中日邦交。
6月17日，左藤首相宣布辞职。下一首相的角逐，在自民党的田中角荣和福田赳夫之间展开。7月2日，田中角荣与三木武夫、大平正芳以恢复日中邦交为号召实现了三派联合。5日，在日比谷公会堂召开的自民党大会上，三派联盟击败了福田赳夫。7日，田中内阁成立。当天，田中发表声明说：“在动荡的世界形势下，应该加速实现同中华人民共和国的邦交正常化，强有力地开展和平外交。”次日，周恩来召集外交部及有关外事、宣传部门负责人开会，研究田中讲话，商讨推进中日关系问题。他要求新闻单位积极工作，不能掉以轻心，在宣传报道上全面、准确地体现出促进中日友好的精神。[59]9日，周恩来在欢迎也门民主人民共和国领导人的宴会上致词，提出：“田中内阁7日成立，在外交方面声明要加紧实现中日邦交正常化，这是值得欢迎的。”随后，周恩来又在同法国外长的会谈中表示：“日本在对华关系上出现了新气象，这是战后26年来日本政府第一次这样做。我们对田中政府这样做没有理由不欢迎。”[60]这两次讲话，是对田中对华关系声明的明确回应。
不久，周恩来正式通过在东京访问的中日友协副秘书长、原驻东京联络处首席代表孙平化向田中发出访华邀请，并传话说：“只要田中首相能到北京当面谈，一切问题都好商量。”16日，周恩来在会见日本社会党副委员长、众议员佐佐木更三时进一步提出：如果现任首相、外相或其他大臣来华谈恢复日中邦交问题，北京机场准备向他们开放。[61]22日，访华归来的佐佐木更三向田中转达了周总理欢迎田中访华的意向。
蒋介石对中日政府的相互接近万分紧张。7月19日，“行政院长”蒋经国召见日本驻台“大使”宇山厚，阐述了台湾当局的强硬立场。次日，“外长”沈昌焕就日本政府“迭次发表日本与‘共匪’所谓‘国交正常化’的谈话”发表声明，警告日本政府勿与中共谈判建交。[62]
田中政府并未对蒋介石的忧虑做任何眷顾，不久即派遣公明党委员长竹入义胜飞往北京，与周恩来进行了连续三天的会谈。会谈围绕三个方面展开：（1）日方对台湾到底持何种态度。周恩来直截了当地提出：现在发生了一个具体问题，田中内阁承认中华人民共和国政府是代表中国的唯一正统政府，我们对“正统”二字不大理解。我们所说的是中华人民共和国政府是代表全中国人民的唯一合法政府。“合法”的反义词是叫“非法”。因为蒋介石被推翻了，所以它是非法的。去年联合国恢复了中华人民共和国的合法权利，把蒋介石集团赶出去了，也就是说，国际组织也承认中华人民共和国政府是合法的，蒋介石政府是非法的。我为什么要问“正统”这个词的意思呢？因为汉语中有“正统”还有“偏安”。他列举了中国历史上的情况后说：我不知道田中政府中的法律专家讲的“正统”是否有别的意思？（2）《中台条约》问题。周恩来针对《东京新闻》所传日外务省官员宣称“日台条约已经解决了结束战争问题”的说法，指出：缔结《日台条约》时，中华人民共和国已经成立了。这个条约根本无视中国的存在，同一个逃亡台湾的蒋政权缔结结束战争状态，是非法的、无效的，是应该废除的。（3）关于中日联合声明的问题。周恩来表示，中方将坚持将结束战争状态和复交三原则两个问题写入联合声明。[63]