提及詩，還有一段趣話：遊覽長城之前，田中同大平約定賽賦漢詩。吃早餐時，田中問：“已經作出來了嗎？”對大平發起了先發製人的進攻。對此，大平回敬說：“還沒參觀，怎能作？”又挖苦地說：“首相腦子裏已經想好了。”首相不甘示弱地反擊說：“大平先生早在從羽田機場起飛的飛機上就作出來啦。”
平時就以能吃自詡的大平外相，到了金風送爽的北京，食欲更大，看上去臉也稍稍胖了，紅光滿麵。來長城之前的早餐，大平外相照樣吃了很多。田中首相見了說：“真能吃啊！我無論如何也吃不了那麼多啊。”外相回答說：“沒辦法，太好吃了，不能不吃。”首相說：“啊，真是來者不拒啊！”
在來北京的飛機上，大平外相曾說過：“要是吃胖了回去，夫人就會生氣。所以，我要盡量注意。”可是，來北京這幾天來，他似乎把這些話忘到腦後了。他吃得多，固然是因為中餐可口，也還因為每天絞盡腦汁，消耗很大。他的秘書森田一後來回憶說，在北京，“說是首腦會談，實際上主要是在周和大平之間舉行的。具體問題，則是通過姬與大平會談解決的。如參觀長城那天，姬外長與大平外相往返時同坐一輛車，不少時間都被用作‘車中會談’了。”
第三次會談，同意不談釣魚島
遊長城那天下午4時15分至6時45分，中日舉行第三次首腦會談。中方參加會談的有姬鵬飛外長、韓念龍副外長和外交部顧問廖承誌。日方參加會談的有大平外相和二階堂官房長官。
田中首相比預定時間稍遲了些，4時20分才到。田中興致勃勃，說：“今天讓我們看了萬裏長城等許多美好的地方。”周總理答：“中國有一句老話，‘不到長城非好漢’嘛！”全場人都笑了。
會談前，周總理談起了田中首相得意之作《日本列島改造論》，很熟悉地說，“萬裏長城有6000公裏長，而《改造論》計劃修6000公裏長的高速公路”。
田中首相聽後，十分高興，立即說道：“計劃到1985年修建9000公裏。日本人中有一種意見，認為改造日本列島有困難。今天，我看到了萬裏長城，更有信心，我想，改造是可能的。”
周總理邊聽邊點頭，並談起了有關長城的曆史：“開始，長城是一段一段地零散修的。在秦始皇時代連成整體，以後又進行了加工和修建。如果在現代修，那會修得更快。”
田中首相充滿信心地說：“長城的曆史表明，什麼事隻要人類想幹，就能實現。我相信，現代中國還會創造出許多宏偉的工程，在技術上取得巨大的進展。”
正式會談主要談了國際問題，雙方互相介紹了各自的對外關係和外交政策。
周總理針對上次會談中日方表示的擔心，又重申了以和平共處五項原則處理國家關係的方針。他說：不同社會製度的國家可以和平相處，各國人民有權按照自己的意願選擇社會製度，不受外力的幹涉，所以我們堅決反對蘇聯派兵侵略捷克斯洛伐克。革命不能輸出，但革命思想無法阻擋，應把思想的界限和行動的界限加以區別。思想不分國界，可以到處傳播，在交通不發達的舊時代是如此，在通信聯絡發達的今天更是這樣。
周總理還向田中首相談到《中蘇友好同盟互助條約》問題，他回顧了這個條約的由來和中蘇原則分歧的詳細經過後指出，該條約有效期為30年，現在已經有22年，實際有效期最多隻有6年。1956年赫魯曉夫上台即不把這個條約放在眼裏，現在等於已不存在，早就不起作用了，但蘇聯又不敢宣布取消。
周總理用凝重的語氣說道：蘇聯在我國邊境派駐百萬重兵，這有什麼同盟國可言？這是敵視！我們的辦法是不向它挑釁，但它打進來就出不去，中國人民將抵抗到底。田中首相表示理解周總理所作的解釋。
會談中，雙方還談到日本複活軍國主義問題。田中說，日本過去侵略過其他國家，日本國民為此蒙受了很大的損失。日本今後不會有擴張領土的野心，不會出現軍國主義複活的情況，請你們相信這一點。他表示，日本決心實現日本列島改造計劃，僅修築9000公裏高速路就得花500多億美元，日本無錢再去擴充軍備。
周總理指出，是否複活軍國主義跟當政者的思想和政策很有關係。日本少數人有這個思想，這是事實。周總理同時表示：當然，我不反對日本擁有必要的自衛武裝。
田中還表示，從日本的經濟力量、科技水平來說，要製造核武器馬上就可以造，但日本不造。日本是遭到原子彈轟炸的惟一國家。從這個意義上說，我完全拒絕使用核武器。正因為如此，我們製定了無核三原則，即不製造核武器、不持有核武器、不運進核武器。這是政府的想法，而且在國會上也得到批準，變成國會的決議，就是表明決不改變。
周總理表示，了解了日本的立場。
會談臨近結束時，田中向周總理提出了中日間有爭議的領土問題。他說，我想借這個機會問一下尖閣列島（即釣魚島等島嶼）問題。
周總理說，我這次不想談這個問題，現在談沒有好處。我們把能解決的大問題——兩國關係正常化問題——先解決。不是別的問題不大，但目前最緊迫的是兩國關係正常化問題。有些問題要隨著時間的推移才好去談。
聽了周總理這番話以後，田中表示同意把這個問題留待以後再談。他說這次來訪問，不問一下，回去不好向國民交代。
會談結束後，日方發言人二階堂向記者發表談話。他說：首腦會談在和睦的氣氛中，就整個國際形勢進行了交談；關於兩國間的問題，未必能說通過首腦會談都達成了協議，但是，雙方在信任的基礎上進行著會談，正在接近一致。
田中光臨遊泳池，毛澤東會見又贈書
9月27日晚，毛主席在中南海會見了田中首相、大平外相和二階堂內閣官房長官。雙方從8時半開始，進行了一小時認真、友好地談話。
這次會見的時間，對日方來說是一項臨時安排。會見前半小時，周總理來到國賓館拜訪田中首相，請他們去會見毛主席。
會見在毛主席住處一間四周擺滿了書籍的會客室裏進行。寒暄中，毛主席時而用英語、時而用日語，氣氛活躍。話題從中日兩國的交往史，談到兩國政府間打交道解決兩國關係，從國際形勢談到中、美、蘇、日關係，從中國史談到日本的政治製度和選舉，從日本天皇談到中國惟一的天皇——唐朝第三代皇帝、武則天的丈夫高宗，從馬克思主義談到佛教和思想文化的傳播，從四書五經談到家庭，從北京風味菜、龍井茶談到茅台酒，從讀書談到毛主席的幼年時代。
9時半，會見結束。毛主席指著堆積如山的書說：“我有讀不完的書。每天不讀書就無法生活。”毛主席指著《楚辭集注》六卷說：“這套書是送給田中首相的禮物。”周總理把它從書櫥取下，送給了田中首相。田中首相緊握毛主席的手，不住地點頭，說：“多謝，多謝。毛主席知識淵博，還這樣用功。我不能再喊忙了，要更多地學習。那麼，祝您健康長壽。”
毛主席一直把客人送到走廊中間。
會見結束後，二階堂向記者吹風，破例地介紹了毛主席與田中首相的一些對話。二階堂說，會見伊始，毛主席就風趣地說：“你們吵架吵完了嗎？”
“不，不，談得很融洽。”田中答道。