在基辛格的外交生涯中最辉煌的一页莫过于中美关系正常化。
中国和美国由于意识形态和政治制度上的差异，加上台湾问题横亘其中，过去二十年来一直保持着坚冰般的对立局面。当时几乎所有的中国问题专家都认定今后双方仍将长期持续目前的对立，但基辛格却看到了可能发生变化的先兆，他看问题的方式与那些官僚们有显著的不同，他自有他的一套哲学理论以及独特的历史观和地理观。正如他所指出的：“当人们的设想遇到机遇时，便形成了政策。”基辛格所依据的理由并不在意识形态方面，而是从地理上发现的事实。
中苏两国的共同边界达6400公里，当时苏联正在不断增加中苏边界上的军力，1969年3月苏联和中国军队的边境流血冲突，就是这样的机会。中国希望找到一种对抗苏联压力的反威胁力量。十分明显，达到这一目的最有效的方法便是缓和与美国的敌对关系。换而言之，中共将会考虑打美国牌来抵抗苏联。另一方面，美国打中国牌来牵制苏联也将十分有效，缓和中美关系符合美国的自身利益。
经与尼克松总统商议，决定通过秘密渠道进行接触。这样做的好处在于，万一谈判失败，美方不会有任何损失。反之，如果事情过早公开而不幸失败的话，不仅尼克松的政治命运徒增风波，美国的威信也会大受影响。
于是基辛格通过可靠的民间人士，向北京发出了微妙的信号。
中共方面领悟到美方的暗示，特地邀请著名的美籍记者埃德加·斯诺与毛译东一起参观国庆阅兵游行。以往从没有任何美国人享有过这种荣誉，显然这是北京以微妙的方式回答美国的暗示。
接着，尼克松又更进一步地示好。1970年10月，在与为参加联合国大会而来华盛顿访问的巴基斯坦总统会谈时，尼克松要求叶海亚·汗告知中国人，美国准备改善两国之间的关系。
不久即传来好消息，周恩来通过巴基斯坦渠道送来一封正式个人信件，他在信中强调说，他不仅是代表他自己，而且也是代表毛泽东主席说话的。周恩来宣称“尼克松总统的一位特使将会在北京受到欢迎”。
于是基辛格回复了一封接受邀请的信函。所使用的信纸没有信头和美国政府的水印，只是一般常见的复印机用纸，而且下面也没有署名。这一切都是为了避免泄露内情。
封冻了20年的冰层，似乎出现了一丝裂缝。
在基辛格秘密访问中国的准备期间，美国官方依旧摆出与中共敌对的姿态，而中共电台仍在警告人们“尼克松政权的帝国主义本质”。总之，表面上看不出有任何变化。
1971年7月1日，基辛格从安德鲁兹空军基地出发，开始了他的“穿梭外交”，宣称应邀访问孟加拉、印度和巴基斯坦等国，以此作为掩护，抵达最后一站巴基斯坦首都伊斯兰堡后，基辛格开始小心翼翼地执行飞往北京的计划。他抱怨肚子痛，而且越来越痛，医生向外界说基辛格患了“新德里痢疾”，于是巴基斯坦总统叶海亚·汗立即请他到靠近边境的总统别墅休养，基辛格欣然接受这一“好意”，于是在公众面前失踪了。
基辛格乘坐巴基斯坦方面提供的特别专机于清晨飞越喜马拉雅山。在飞往北京的途中，基辛格想起了杜勒斯在1954年日内瓦会议上拒绝和周恩来握手的事。他写道：“这种怠慢一直没有被忘怀，在后来的许多场合，这件事不断地被提到。”
飞机着陆后，基辛格立即被送至北京西郊的宾馆。下午4点半，周恩来终于出现在基辛格面前。基辛格在宾馆门口迎接他，特别热情地伸出手去。周恩来微笑着握住了基辛格的手。这是抛弃前嫌迈出的第一步。
周恩来给人的印象是文雅庄重，即全神贯注而泰然自若。有着外弛内张的风度和钢铁般的自制力。他谈论哲学，分析历史，探讨国际形势，言谈之中充满着机智。他不但精通美国的风土人情，对基辛格的个人情况也十分了解。让人不可恩议的是，与这位敌对国家的领导人交谈不到半个钟头，基辛格竟然对其感到欣赏起来。
周恩来从来不在小地方讨价还价。基辛格很快发现和周恩来打交道的最好办法是提出一套合理的主张，详细地解释结论的根据，然后坚持到底。
7月9日双方的第一次会谈就达成默契，对于有争议的各种问题，不急于作彻底的讨论。台湾问题只简略地提到一下。但第二天的会议上，情况不同了。中美双方毕竟是长期敌对的国家，诸多的分岐不可能在短短的十几个小时之内便完全化解。
中国的立场自然是主张美国方面先提议尼克松访问中国大陆，而且目的仅限于讨论台湾问题，美国则当然不愿意开口要求自己的总统访问别的国家，并且出访的目的应该包括所有共同关心的问题才对，美国不愿意背上出卖盟友的恶名。
在基辛格逐一辩护美国的立场时，周恩来温和地作出暂停的手势。
“先去吃饭吧！不然鸭子要凉了。”
在北京烤鸭的宴席上，整个气氛为之一变。
周恩来在席上尽挑些与谈判毫无关系的话题。他仿佛完全忘记刚才谈判桌上的紧张局面，一时风趣幽默，妙语连珠起来。他有意利用午餐的机会来打破会议的全国局，化解紧张气氛，让双方冷静下来好作重新思考。
午餐过后，基辛格再次展开他滔滔不绝的口才。忽然，周恩来爽快地提议将尼克松总统的访问日期订在明年夏天以前。他的门气果断有力，似乎除了访问日期以外，其余的一切均不是问题。
双方的脚步逐渐靠拢，濒临破裂的谈判得以挽救，由此弹好了中美历史性和锯的前奏。
在这次秘密访问中，基辛格与周恩来举行了将近17个小时的会谈，彼此都明白双方都是为了本国的利益才走到一起来的，绝非出于单纯的友善与情意。
随后，基辛格给尼克松打了一个代号电报——“尤莱卡”，通知总统说，这次访问很成功。
从北京回来以后，基辛格给尼克松起草了一份报告说：“我们替你和毛泽东共同翻开历史一页奠定了基础”。
1971年10月，基辛格带了一个“先遣人员”小组去中国，为尼克松的访问作准备。
这次，基辛格和周恩来花了几十个小时讨沦世界形势，磋商一项声明，这就是后来的《上海公报》。基辛格先起草了一份公报草稿，尼克松已经看过并且批准；这项草稿还是按老办法写的，一方面重点表明一些共同点，同时用模糊不清的语言把分歧掩盖起来。周恩来大为不满，他说公报必须把根本性分歧摆出来，否则就会有一种“不真实的外貌”，起初，基辛格大吃一惊，总统的正式访问竟以一系列的分歧而结束，这是很少见的。但是仔细考虑一下，基辛格开始认识到，这种新奇的做法也许有助于解决双方的难题。写明分歧将会使盟国放心。在此基础上形成的共同立场将更显得是双方坚持原则的领导人真正的信念。
基辛格接受了周恩来的基本做法。很快细节问题一一得以解决。在最艰难的台湾问题上，周恩来认可了基辛格的提法：“美国认识到，在台湾海峡两边的所有中国人都认为只有一个中国……”
尼克松及大批随行人员，于1972年2月21日上午11时抵达北京，下榻在钓鱼台国宾馆。不到三小时，周恩来赶来通知说，毛泽东想会见总统。于是尼克松和基辛格就动身去会晤这位现代史上的巨人。
基辛格回忆说：“我见过毛泽东五次，每次都是突然把我召去。从来没有任何人能够事先约好时间同他见面；人们是奉召朝见，而不是应邀去会见一位政府首脑。”
毛泽东以其特有的斜视眼光向尼克松表示欢迎。他双手握着尼克松的手，开玩笑说：“我们共同的老朋友蒋委员长，可不赞成这件事啊！”
由于公报的大纲已定，剩下的工作就是润色文字和做一些必要的修改了。
接下来中方安排了一系列的参观游览和宴会。忙里偷闲，基辛格试图从政治以外的角度来理解中国。他与周恩来的第一次会谈的第一句话是“到目前为止，许多人访问过这个美丽而富有神秘色彩的国家。”它神秘在哪儿呢？也许中国的神秘就像紫禁城里的庭院一样，每一个庭院都引向一个更深的庭院，庭院之间只有面积上微小的差别，而最终的意义寓于整体之中，只有经过长时间的思考才能抓得住。基辛格甚至想到了未来的某种可能性：随着历史的发展，中美两国所走的道路可能只有一个短暂的时刻是并行不悖的。在那以后，两国很可能发现它们又站在对立的两边。
1972年2月25日，基辛格陪同尼松到长城游览。尼克松对围拢来的记者说，“这的确是一堵伟大的墙。”基辛格极力向远处眺望，但他看不到长城的尽头。远处的城墙逐渐朦胧起来，与连绵的山体溶合在了一起。
（执笔：查日新）
