中華人民共和國1949年10月成立，美國政府對新中國開始長達20多年的「不承認」政策。20世紀60年代後期，中美兩國政府面對巨大變化的國際形勢，重新調整了兩國間的相互外交政策，為了打開中美關係的大門，開始接觸。
1970年，中美恢復大使級會談。1971年7月和10月美國總統國家安全事務助理基辛格兩次秘密到中國，為尼克遜總統訪華做準備。

在1971年的「乒乓外交」，為冰封廿載的中美關係打開缺口。

1971年4月，美國乒乓球隊員應中國乒乓球代表團的邀請，參加完日本名古屋世界乒乓球錦標賽後訪問中國。當時美國乒乓球隊員的訪問是一手由周恩來總理負責具體安排，他指當時的訪問對打開中美關係局面是一個非常好的時機，會對中美關係產生突破影響。

當時周恩來在人民大會堂會見了美國、加拿大、哥倫比亞等國乒乓球代表團，期間他與美國代表團進行了長時間談話。
中美兩國的乒乓球隊也趁難得的機會進行了友誼賽交流球技，美國代表同時遊覽長城，參觀了清華大學等地。當時美國《時代》周刊封面刊登了美國乒乓球隊員登上中國長城的照片。

乒乓球隊員訪華期間，美國總統尼克遜發表聲明，宣布一系列改善兩國關係的措施，包括終止對中國21年的貿易禁運、迅速處理中國訪客簽證等。

隔絕22年的中美交往因「乒乓外交」而重開大門，兩國關係解凍，1972年2月21日至28日，美國總統尼克遜訪華，尼克遜夫人、美國國務卿羅傑斯、國家安全事務助理基辛格都有同行。尼克遜此行是美國總統歷史上第一次訪問中華人民共和國。

時任中國共產黨中央委員會主席毛澤東邀請他進行會面，就中美關係和國際事務坦誠地交換意見。中美雙方隨即在上海發表了《中美聯合公報》，當中指出「雙方同意，各國不論社會制度如何，都應根據尊重各國主權和領土完整、不侵犯別國、不干涉別國內政、平等互利、和平共處的原則來處理國與國之間的關係」

中國重申「中華人民共和國政府是中國的唯一合法政府」、「台灣是中國的一個省」、「解放台灣是中國內政，別國無權干涉」、「全部美國武裝力量和軍事設施必須從台灣撤走」；而美國方面表明：「認識到在台灣海峽兩邊的所有中國人都認為只有一個中國，台灣是中國的一部分，美國政府對這一立場不提出異議」。

1978年12月16日，中美兩國政府同時發表關於建立外交關係的聯合公報。美國政府在聯合公報中接受中國提出的建交三原則：與台灣斷交、撤出軍隊和設施、廢除美蔣條約。兩國1979年1月1日起正式建交。

中美關係雖然經歷了不少曲折和起伏，總體上是向前發展的。中美保持了領導人的互訪和高級官員的磋商，兩國在經貿、科技、文化、教育、軍事等各個領域的交流與合作不斷取得進展。