中国政府对田中内阁的姿态作出了积极而迅速的回应。还在田中上台之前，中国政府作出了田中当选为首相的可能性较大的判断并了解了田中的对华政策主张，进而表示出了对田中的信任态度。周恩来在与公明党访华团二宫文造一行会谈时告诉客人：“如果田中上台后准备解决中日邦交问题，愿到中国来谈，我们欢迎。”田中内阁成立的第三天，即1972年7月9日，周恩来在欢迎也门民主人民共和国政府代表宴会上的讲话中，对田中内阁成立并声明要加紧实现中日邦交正常化表示欢迎。表明中方对日本新内阁寄予不同寻常的期待。同一天，中国新华社还播发了周恩来亲自阅批的关于田中组阁的新闻报道。根据周恩来的批示，报道引用了田中和大平在记者招待会上说的话：“日中邦交正常化的问题，时机正在成熟”（田中语），“要下决心从事日中邦交正常化的工作”，“当日中完全实现邦交正常化的时候”，日蒋条约“仍然存在就是不可想象的了”（大平语）。正如国外媒体所认为的，中国政府作出的这种反应，“意味着中国对于早日同日本建立外交关系很感兴趣。”
中国政府在对田中内阁上台作出积极的反应后，便采取一系列措施促成田中访华。7月10日，即田中内阁成立后的第四天，中国中日友好协会副秘书长孙平化率上海芭蕾舞团到达东京，对日本进行正式访问。孙平化的一个重要使命就是向田中转达周恩来的邀请之意，促使田中做出访华决定。孙平化出色地完成了任务。在周恩来的指示下，上海芭蕾舞团返回上海时，受到国宾规格的待遇。7月16日，周恩来在会见日本社会党前委员长佐佐木更三时，又一次表示中国决心打开中日关系，同时发出了“期待田中新内阁访问北京”的呼吁。周恩来还表示，田中访华时会受到同尼克松一样的待遇，还可以直飞北京，不必绕道香港。7月下旬，中方又邀请日本公明党委员长竹入义胜访华。周恩来与竹入进行了三次会谈，基本构筑了中日联合声明的框架。竹入义胜起到了类似基辛格的作用。8月12日，中国外交部长姬鹏飞受权宣布：周恩来总理欢迎并邀请田中首相访华，谈判并解决中日邦交正常化问题。至此，中国政府正式向日本敞开了复交谈判的大门。
中国政府的积极响应、配合，促使田中内阁下定决心，加快复交的步伐。田中内阁成立仅84天，就实现了中日邦交正常化。对中方积极配合所起的作用，田中在访华时有过充分肯定。
四、超越美国：中日邦交正常化
由于中国方面发挥了积极主动作用，把握了中日关系发展的主动权和大方向，才使得中日关系在落后于中美关系的情况下来了个“大跃进”，日本先于美国一步，于1972年9月29日断绝同台湾的官方关系，与中华人民共和国建立正式外交关系。日本田中内阁在这个过程中也起了应有的作用。
田中角荣出任日本首相正是中国政府所期望的。田中是位有抱负和远见的政治家，早在上台5个月前，他就作出了要实现日中邦交正常化的决断。在1971年夏的“乒乓外交”影响下，日本国内要求改善日中关系的呼声更加强烈。早有成为自民党总裁和日本政府首相的志向的田中，一直都在注意国际形势的变化，特别是苏联的动向和亚洲的变化，思考日本外交的走向。他当然会感受到日本民众在日中关系上的愿望。他开始考虑中国问题，并多次与外务省中国课长桥本恕商讨中国形势及日中关系问题。1971年7月5日，佐藤调整内阁班子，田中任通产相。此后，他就暗下决心，如果他能领导内阁，他将把实现日中邦交正常化作为一个重大外交课题。尼克松访华的消息公布后，田中加快了制定自己未来执政时对华政策的步伐。他要桥本恕负责向其提供中国政策的报告，详细阐述与中国实现邦交正常化应该采取的步骤和会遇到的问题以及对日美关系、日苏关系、日本与亚洲诸国关系的影响。到尼克松访华前，田中已经得出结论：在坚持日美安保条约的基础上，可以实现日中邦交正常化。尼克松访华后，田中的态度更加明确。他在一次内部谈话中明确表示：一旦取得政权就尽早恢复日中邦交正常化，而且他要亲自到中国进行复交的谈判，要对过去的战争谢罪。他还考虑到日本国内和自民党内就恢复邦交的方式、基本态度意见不一，而且也难以达成统一，决心以强有力的领导能力在短期内速战速决，实现邦交正常化。他还认为，中国方面提出的复交原则是正确的，基本上都能接受，不必介意一些细小的事情。
田中之所以这样热心于恢复日中邦交，主要还从日本自身的利益和他个人的政治前程考虑。田中自己认为：第一，日中问题在日本与其说是外交问题不如说是内政问题，它已成为自明治以来各届内阁最棘手的问题，日中问题处理不好，国内就不太平；第二，中国拥有8至9亿人口，再加上日本1亿便占世界人口的1/4，就这一点来说，如果不解决好日中关系，日本就没有安全；第三，世界有三大热点，即柏林墙、朝鲜38度线和古巴，这是东西关系的三大接点，在这些接点如果不停止纷争就没有远东的和平，因此日本不仅需要日美安全条约，也需要与中国建立友好关系。他进一步提出了建立日美中等边三角形关系的概念，并认为这个三角关系是远东和平的保障。他还认为日本与中国实现邦交正常化比在亚洲建立“北大西洋公约组织”具有更强的安全保障。除了这些理由外，还有一点就是出于田中个人政治前程的考虑。日本的每届内阁，都要干一件大事，如吉田内阁缔结了“旧金山和约”；鸠山内阁解决了日苏复交并加入了联合国；岸信介内阁修改了“日美安全条约”；佐藤内阁解决了“归还冲绳行政权”问题并签订了《日韩基本条约》。而田中一旦组阁，他想做什么可青史留名的大事呢？他把宝押在了恢复日中邦交上。
田中的对华政策思想当然是受中国政府欢迎的。在佐藤辞职已成定局并为时不久、国内外媒体开始猜测谁将是佐藤的继任人时，中国政府就作出判断：田中当选为下任日本首相的可能性较大。周恩来随即就向来访的日本客人表示，让其传话：如果田中当选，中国欢迎他访华，中方已做好了接待日本首相访华、实现中日复交的准备。这无疑对田中是一种鼓励，增强了他的信心。
田中上台后，中国政府立即作出反响，几次表示欢迎田中访华。经过两个多月的反复考虑，田中最终下定了访华的决心。1972年8月6日，日本报纸刊出了一则消息：“中国大型代表团访日延期”。这是表明田中下定访华决心的一个暗号。不过绝大多数日本国民和世界媒体并不了解这一点。应日本社会党、公明党和民社党等22个政党团体组织的邀请，中国打算于1972年秋派出由廖承志率领的大型代表团访日。在日本公明党委员长竹入义胜7月份访华时，周恩来曾征询竹入的意见，如果田中决定访华，访日团是赴日好，还是不赴日好。竹入的意见是，如果田中决定访华，还是不赴日好。于是，两人商定，如果田中明确决定访华，就请日方发表“廖承志访日延期”的消息。之后，被田中托付整个外交大权的大平正芳便开始为田中访华做准备而紧张地工作起来。他既要尽快拿出日本方面的谈判方案来，又要协调党内的意见，还要做美国的工作。在这个过程中，他要承受来自台湾当局和日本国内“亲台派”的压力。
8月9日，自民党日中邦交正常化协议会第二次全体会议，正式批准田中访华。11日，大平再次会见从地方演出回到东京的上海芭蕾舞团团长孙平化和中日备忘录办事处驻东京联络处首席代表肖向前，正式向中方转达田中访华的决定和田中本人将在芭蕾舞团回中国前接见孙平化和肖向前两人的消息。8月12日，中国外长姬鹏飞发表声明：中国总理周恩来欢迎并邀请日本首相田中角荣访问中国，会谈解决中日邦交问题。
8月31日，已做好了访华准备的田中，应尼克松的邀请赴夏威夷与尼克松会晤。双方围绕日美贸易和对华政策两大问题进行了会谈。就日美贸易问题，日方表示，对日美贸易中存在着的日本34亿美元顺差这一情况，日本将通过短期购买11亿美元的美国商品等措施来努力平衡日美贸易。但同时日方又表示，这个问题不可能在一年半载内得到解决。关于日美关系，日方表示，坚持日美安全条约，日本无意采取有违于相互安保利益的任何行动。关于日中关系问题，日方表示，尼克松访华后，日本国内要求恢复日中邦交的呼声甚高，日本政府打算实现日中邦交正常化，而实现日中邦交正常化后继续维持日台关系是困难的，希望美国理解。这样田中算是在访华前先向美方有个交待，获得美国方面的谅解。
田中与大平采取了一系列措施统一党内的思想。此前，田中已新设一个直属总裁的党的机关——自民党日中邦交正常化协议会，其工作任务和目标就是设法在日中邦交正常化问题上使党内意见统一。田中和大平还亲自出面，做协调党内意见的工作。到此时，自民党内在中国问题上的分歧已经不是要不要实现日中关系正常化问题，而是在实现正常化时如何处理台湾问题，即要不要废除“日台条约”、断绝与台湾的外交关系的问题。党内仍有一些人坚持“两个中国”的立场，不愿承认“复交三原则”。与此同时，台湾当局也极力向日本施加压力，试图阻挠中日恢复邦交的进程。为了减轻台湾当局对田中访华可能作出的反应，同时也便于做党内的思想统一工作，田中派副总裁椎名悦三郎为特使，持田中的亲笔信赴台，对台湾当局进行“安抚”。经过一番努力，在8月22日的自民党总务会议上，尽管仍有“亲台派”总务委员激烈反对田中的对华政策，但在表决时，却一致通过了“日中邦交正常化协议会”会长小坂善太郎就协议会对日中问题的讨论所作的小结报告。报告的内容是：着手实现日中邦交正常化；为此田中首相访华。此外，当自民党干事长桥本登美三郎提出在田中访华前先派党的代表团访华时，全场一致表示同意。这表明，此时，自民党内已实现了思想统一，党已经正式决定田中访华，并同意派出党的代表团访华。
9月14日，一个由党的众、参两院议员组成，容纳了党内各派人士的自民党代表团启程访华。代表团共23人。代表团团长小坂善太郎原来打算，由于只是给首相访华打前站，派7-8人就行了。但田中却指示道：“七、八个不能网罗各派”。于是，又扩大到23人。足见田中对访华的重视。9月15日，廖承志与小坂善太郎举行了会谈，廖承志的谈话稿事先经周恩来多次修改，并经毛泽东审阅。9月18日，周恩来在人民大会堂接见了小坂一行。周恩来对他们说：“你们是第一次来中国访问的自民党代表团，是正式代表团，是在田中角荣阁下担任了新的总裁后委派的代表团，实际上是为田中首相访华做准备工作的，所以特别值得欢迎。”周恩来又说：在中日关系上“真正迈出第一步的还是田中首相，所以说揭开了日中关系新篇章。田中首相下决心到中国来访问，谈判解决中日邦交正常化问题，一定会建立起中日睦邻友好关系。我们相信，成果会是丰硕的。”周恩来在田中访华尚未成行前就断言会取得丰硕成果，实际上是在为田中鼓劲，暗示访问一定会成功。自民党访华团起到了为田中访华铺路架桥的作用，同时也促进了党内的思想统一。
随着访华日期的临近，田中开始加紧了解中国的情况，为访问做准备。他采用“速读法”翻阅有关中国的书籍和文件，研究毛泽东、周恩来等中国领导人的经历。
9月21日，中日两国政府分别发表公告：日本内阁总理大臣田中角荣愉快地接受中华人民共和国国务院总理周恩来的邀请，将于9月25至30日访问中国，谈判并解决中日邦交正常化问题，以建立两国之间的睦邻关系。这则消息一公布，日本3个在野党立即表示欢迎。田中内阁的决定符合大多数日本人民的心愿。根据日本内阁总理府进行的《希望内阁做什么》的调查，76%的国民赞成同中日邦交正常化，而对田中内阁的“列岛改造”政策表示关心的却只有15%。