就田中本人来说，中国的极左思潮也使他在对华政策的最后决断上产生顾虑。他也担心中国会计较他在佐藤内阁担任过通产大臣，因而对他没有足够的信心。
为探明中国方面的态度，田中派他的好朋友、公明党委员长竹内义胜访华。
七月二十七日，竹内义胜带着田中内阁关于与中国建交的设想匆匆来到中国。
竹内义胜是受田中委派、带着田中内阁的设想来和中国领导人具体商谈中日邦交正常化问题的。因此，他的角色无疑就是第一位日本式的“基辛格”。
七月二十七日至二十九日，周恩来花了三个晚上约十来个小时与竹内义胜进行了三次会谈。
在头两次会谈中，竹内义胜介绍了他来华前田中与他所谈的问题，周恩来听了后详细回答了竹内义胜提出的问题，并详细介绍了中国在中美关系及台湾问题上的立场。
对于田中内阁提出的日本承认中华人民共和国政府是代表中国的唯一正统政府，周恩来提出了质疑：我们对“正统”二字不太理解。我们说中华人民共和国政府是代表中国的唯一合法政府。
竹内义胜说：“正统”就是你们所说的“合法”。
周恩来说：中国有这样一种解释，“合法”的反义词是“非法”。中国人民只承认中华人民共和国政府为代表中国的唯一合法政府，蒋介石被推翻了，所以它是非法的。去年联合国也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，国际组织也承认了中华人民共和国政府是合法的，蒋介石政府是非法的。
竹内义胜说：我们也是这样理解的。
周恩来说：公明党在这个问题上没有问题。不知道田中内阁的法律专家说“正统”二字是否有别的意思。我为什么要问“正统”二字是什么意思呢？因为在汉语中有“正统”就有“偏安”。
周恩来还详细讲述了中国历史上有关正统和偏安的政治演变。
竹内义胜说：“我回去以后，一定建议田中今后讲话时要用‘合法政府’这个词。”
针对《东京新闻》所传日本外务省官员宣称“日台条约已经解决了结束战争的问题”，周恩来指出：缔结日台条约时，中华人民共和国已经成立了，这个条约无视中国的存在，同一个逃到台湾的蒋介石政权缔结条约结束战争状态，是非法的、无效的，应当废除。
周恩来还坚持要把结束战争状态和中日复交三原则这两个问题写入联合声明。
在第三次会谈中，周恩来把两天来双方所谈的意见归纳为八条：（一）中日联合声明公布之日起，结束中日战争状态；（二）日本要充分理解中国提出的恢复中日邦交三原则，承认中华人民共和国政府是代表中国的唯一合法政府，两国建交，互派大使；（三）中日建交，既符合两国人民的长期愿望，也符合世界各国人民的利益；（四）双方同意以和平共处五项原则处理中日两国之间的关系，中日两国之间的争端通过和平方式加以解决，而不以武力相威胁；（五）反对霸权主义，不称霸；（六）在和平共处五项原则的基础上缔结和平友好条约；（七）中国政府放弃战争赔偿要求；（八）双方分别签订通商、航海、航空、邮政、渔业等协定。
以上八条，实际上就是以后田中访华、中日恢复邦交时发表的中日联合声明的基本内容。
考虑到田中内阁可能面临的困难，除上述八条外，周恩来还提出三个问题作为口头默契：一是台湾是中华人民共和国的领土，解放台湾是中国的内政；二是联合声明公布后，日本从台湾撤出其使领馆，并采取有效措施，使蒋介石集团的使领馆从日本撤走；三是日本的团体和个人战后去台湾投资和经营的企业，在台湾解放时予以适当照顾。
在同竹内义胜举行的三次会谈前，周恩来主持中央政治局会议，讨论通过了《中日联合声明要点（草案）》及三点口头默契。
竹内义胜仔细地记录了周恩来的谈话。用他自己后来回忆的话说：“写着写着，感到吃惊，手都发抖，心想复交可以实现了，高兴得眼泪都流出来。”竹内义胜的这一记录后来被日本政界称为“竹内笔记”。
竹内义胜回到东京后，把自己的记录给了田中和大平外相。田中看后很兴奋，同时感J慨地说：“周总理这个人，真是通情达理。这样邦交正常化就可以实现了。”
八月十一日，大平外相约见孙平化，正式向中方转达了田中首相希望访华的意愿。
周恩来接到孙平化的报告后，当天晚上在人民大会堂召集有关负责人研究决定，授权姬鹏飞外长于八月十二日对外宣布：周恩来总理欢迎并邀请田中首相访华，就中日邦交正常化问题进行谈判。
八月十五日，田中会见孙平化、肖向前，表示感谢周恩来总理的邀请。至此，田中访华的事基本确定下来了。
然而，田中对竹内义胜带回去的周恩来提出的关于中日联合声明内容的八条建议及三点口头默契，还没有正式表态。
就在田中会见孙平化的同一天，竹内义胜托孙平化转告中国政府，说：他与田中、大平谈话时的感觉是，田中、大平对周恩来提出的八条意见没有异议。对于三条口头默契，他们似乎倾向于把前两点索性写入联合声明，免得国会将来审查时怀疑有什么秘密协定。至于第三点，大平希望日本与台湾断交后，能在台湾设置一个民间机构，处理日台之间的经济贸易问题。
但是，这只是竹内义胜的感觉，不是田中的正式答复。
九月九日，日本日中备忘录贸易办事处负责人古井喜实等访问中国。古井喜实是受田中内阁的委托，把日本政府关于联合声明的意见转告中方，并进一步征求中方的意见。
九月十二日、二十日，周恩来同廖承志一起，两次接见古井喜实，对日方提出的联合声明草案提出意见。他说：前言三点，大致可用，文字待双方会谈时再商定。正文八条，我们也基本同意。但对结束战争状态的提法，对恢复邦交三原则的表态，以及如何处理日台关系，我们双方还有距离，某些文字也有待进一步斟酌。所有这些，可以在首脑会谈中进行磋商，求得圆满解决。
会谈中，周恩来还引用“饮水不忘挖井人”的话，对长期致力于日中之间半官方贸易和政治疏通工作的日本朋友表示感谢。
九月十九日，周恩来得到消息，日本自民党副总裁、日本政府特使椎名悦三郎在台湾宣称：日本将“同中华民国的历来关系包括外交关系在内照过去原样保持下去”。
这一天，日本自民党代表团一行在自民党日中邦交正常化协议会会长小坂善太郎的率领下，作为田中访华的先遣队，正在中国访问。前几天，周恩来刚刚接见过古井喜实一行。
周恩来连夜再次邀集代表团的主要成员以及随团而来的日本外务省中国课课长桥本恕谈话，把椎名悦三郎的谈话转告给他们，并严正重申：中方对台湾问题的原则立场“绝无改变余地”。
小坂善太郎等听后，都严肃声明：中日两国恢复邦交后，不可能同时还和台湾保持外交关系，我们全团都抱这个见解。
小坂善太郎还说：田中首相的为人是可以信任的。他来中国后，一定可以得出明确的结论。
周恩来表示：希望小坂善太郎先生把今天晚上我们的谈话报告田中首相，我也将报告毛泽东主席。
同一天，周恩来还电告在东京的肖向前，要他就椎名悦三郎的谈话事约见日本外相大平，要求对方澄清此事。
在原则问题上，周恩来毫不妥协。
此时的周恩来已经发现患上了癌症。为了准备中日两国领导人的会谈，周恩来抱病坚持工作，事无巨细，昼夜操劳。当年参与准备工作的外交部部长姬鹏飞回忆说：
为使工作万无一失，总理指定我、乔冠华、廖承志、韩念龙等组成日本组。总理白天接见外宾，那时到中国访问的日本朋友特别多，夜晚将我们找到西花厅或钓鱼台开会研究中日建交问题，或带我们一起到中南海毛主席住处开会，向主席汇报。周总理事事向毛主席报告，使“四人帮”无隙可乘。在主席那里决定了大政方针后，回来后又同我们一起研究、安排，事无巨细，总理一一过问，一一想到。他常说：“外交授权有限，外交无小事。”这时他已是七十四岁的高龄，已查明身患癌症。他就是这样带病工作，每天工作十几个小时甚至二十个小时。
田中访华在即，为了让全党、全国人民理解实现中日邦交正常化的意义，周恩来还亲自修改并批发了《外交部关于接待田中首相访华的宣传提纲》。他在修改时加写：“中日邦交恢复后，在平等互利、互通有无的原则基础上，将进一步发展中日经济交流。我们同日本几大财团的贸易会有所增加，我们同日本友好商社的来往也将继续保持。所有这一切，都是符合中日两国人民利益的。”《宣传提纲》还针对当时的极左思潮，回答了人们思想中存在的一些疑问，经中央政治局讨论后以中共中央文件下发。
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