２０世紀７０年代初，隨着國際形勢的變化和發展，中美兩國領導人清醒地意識到，改善雙邊關係符合兩國的共同利益。
１９７１年４月１０日至１７日，以美國乒乓球協會主席格雷姆·斯廷霍文為團長的美國乒乓球代表團應邀訪華，這是新中國成立後第一個應邀訪華的美國團體。美國乒乓球代表團的訪華，重新打開了中美交往的大門，為中美關係的發展奠定了良好開端，因而被稱為“小球轉動了大球”的“乒乓外交”。
 
１９７１年７月９日至１１日，美國總統尼克松的特使、美國國家安全事務助理基辛格秘密訪問中國，為尼克松訪華鋪平道路。１９７２年２月２１日至２８日，美國總統尼克松應中國國務院總理周恩來的邀請訪華。毛澤東主席與尼克松橫跨太平洋的握手，打破了中美凍結２０餘年的堅冰。尼克松訪華期間，中美雙方於１９７２年２月２８日在上海發表了《中美聯合公報》，即“上海公報”。在公報中，雙方回顧了經歷着重大變化和巨大動盪的國際形勢，闡明了各自的立場和態度，並確定了共同的基本原則。然而，尚未來得及實現中美關係正常化，尼克松就因“水門事件”提前下台。繼任總統福特由於各種原因也未能實現中美關係的新突破。

1979年1月1日，鄧小平在美國駐中國聯絡處
舉行的招待會上祝酒，慶祝中美正式建立外交關係
 
１９７７年，卡特入主白宮。基於中國在地區和世界上的作用日益重要這一事實，卡特政府把同中國關係正常化作為它對外政策的主要目標。１９７７年８月和１９７８年５月，卡特分別派國務卿萬斯和國家安全事務助理布熱津斯基訪華，就中美關係正常化與中方進行磋商。１９７８年７月，中美兩國代表在北京開始建交談判。台灣問題是談判的關鍵。１９７８年１２月１３日，中國領導人鄧小平在北京會見了美方談判代表伍德科克，直接與他就建交聯合公報方案交換意見。美方隨後提出修改草案，基本滿足了中方要求。在關鍵時刻，鄧小平親自參與談判，使中美建交談判在數日內一錘定音。

1979年1月29日，鄧小平 在美國華盛頓白宮舉行的歡迎儀式上致辭。
１９７８年１２月１６日，中美兩國發表了《中華人民共和國和美利堅合眾國關於建立外交關係的聯合公報》，即中美建交公報。中美兩國宣布自１９７９年１月１日起互相承認並建立外交關係。公報重申上海公報中雙方一致同意的各項原則，並決定１９７９年３月１日互派大使並建立大使館
說舊聞：1979鄧小平訪美（上）視頻
說舊聞：1979鄧小平訪美（下）視頻  

1979年2月2日，鄧小平在
休斯敦觀看馬術競技表演

為了進一步增進中美雙方的了解，推動中美關係的發展，鄧小平副總理於１９７９年１月２８日至２月４日應卡特總統的邀請對美國進行正式友好訪問。這是中華人民共和國成立後中國領導人第一次訪美，受到了美國政府和人民的熱烈歡迎。
鄧小平副總理同卡特總統就國際形勢和中美關係深入交換了意見。談到台灣問題時，鄧副總理說，中國是願意用和平方式解決台灣問題的，但不能承擔不用武力解決台灣問題的義務，因為那樣反而不利於台灣問題的和平解決。雙方發表的聯合新聞公報說：“雙方認為，兩國社會制度的不同不應妨礙彼此加強友好關係和合作。” 在訪問期間，中美雙方簽署了科技合作協定和文化協定，在教育、商業、空間方面進行合作的協議，以及建立領事關係和互設總領館的協議。
往事：船王與鄧小平（上）視頻
往事：船王與鄧小平（下）視頻