当天，中国驻美联络处举行隆重升旗仪式，与美国朋友共庆中美建交。美国驻中国联络处主任伍德科克举行庆祝中美建交招待会，中共中央顾问委员会主任邓小平出席招待会，发表了高瞻远瞩的讲话，他说：“中美建交是两国关系中具有历史意义的重大转折，中美关系从此进入了一个新阶段。联系两国的纽带的恢复，为促进中美人民的了解和接近，为进一步发展两国政治、经济、文化、科学、技术领域的交流和合作，开辟了新的广阔前景，也有利于太平洋地区和世界和平与稳定。”
为进一步推动中美关系发展，邓小平应美国总统卡特的邀请，1979年1月28日至2月5日对美国进行正式访问。
邓小平访美前，中国播放了卡特总统对电视记者的讲话，他强调中美新关系对太平洋地区和全世界的价值，表示美国人民对邓小平访美的决定感到高兴。“我们共和党前任尼克松总统和福特总统同中国前领导人毛泽东和周恩来为我们的新协定奠定了基础，这本身就表明，这项协定在我们两国领导人中间是得到广泛支持的。”
1979年1月28日下午，邓小平率中国代表团抵达华盛顿安德鲁斯空军基地，美国政府以接待国家元首的礼仪和规格欢迎。
当天，华盛顿下着大雪，气温低达华氏38度，但美国副总统蒙代尔和各界代表却怀着“有朋自远方来”的愉快心情，冒着风雪严寒，踏着轰鸣作响的礼炮，走过一公里长的红地毯，欢迎30年第一次访问美国的中国领导人。
邓小平情绪饱满，精神抖擞地出现在舱门口。蒙代尔仔细观瞧着这位名闻全球的传奇型人物，带头鼓掌欢迎。在热烈的气氛中，邓小平满面春风走下舷梯，与副总统蒙代尔紧紧握手。中国驻美联络处的妇女代表跑上前去，将一束鲜花送给邓小平，又引起一片掌声。蒙代尔请邓小平登上黑色的卡迪拉克牌轿车开向白宫。一路上，只见五星红旗和星条旗并排迎风飘扬，这在华盛顿还是第一次。车队到达白宫对面的布莱尔大厦，中国代表团就在此下榻。
这时候，美国总统顾问布热津基夫妇正在家里忙得不亦乐乎，夫人玛斯卡拿出看家本领，烹制具有浓郁美国风味的烤牛肉，布热津斯基亲自出马采购美国各色名酒。三个孩子――伊恩、马克、米卡摆桌端菜，准备迎接中国客人。
一切准备就绪之后，布热津斯基亲自到门口迎客。他深知这个客人身份高贵、地位特殊，虽然两人早已讲好，但总怕有事突然失约。岂知天有不测风云，恰在此时，他家起居室的壁炉倒起风来，屋里马上浓烟滚滚，人人咳嗽连声，忙用电扇向窗外排烟，乱作一团，刚排完烟，就听到汽车声响，布热津斯基全家迎至门外，把邓小平一行人请进客厅。
邓小平与布热津斯基在他家中见面，两人都很高兴，一起回忆在北京相见的难忘情景，布热津斯基称赞邓小平当时对台湾问题抓得紧，他说：“现在的问题仍旧是下决心，如果卡特总统在台湾问题上下了决心，我想解决这个问题就比较容易了。”
宴席间，布热津斯基发表评论说：“中国人与法国人有一点是相同的：都认为自己的文明高于别人！”
邓小平想了想，间接回答说：“我们这样说吧，在东亚，中国菜最好；在欧洲，法国菜最好。”
布热津斯基一直与国务卿万斯存在权利斗争。为安抚国务院，卡特不得不对布热津斯基有所抑制。这次把邓小平请到家中做客，确实是布热津斯基的极大的荣耀。他对邓小平说：“卡特总统由于决定和中国关系正常化，在国内碰上一些政治上的困难，你在政治上也碰到了许多困难吧？”
布热津斯基话音未落，他的夫人就在酒桌之下重重踩了丈夫一脚，用白眼示意丈夫：“别说这些敏感的问题，得罪了客人怎么办。”
前来陪客的国务聊万斯，驻中国大使伍德科克、白宫官员奥克森伯格和霍尔布鲁克都认为布热津斯基要惹事，均将歉意的目光投向邓小平。只见邓小平满不在乎地哈哈大笑起来。笑声使气氛轻松了许多，邓小平不紧不慢地说：“是的，我也碰到了困难。在台湾省，有一些人就表示反对。”
布热津斯基端起酒瓶亲自为邓小平斟酒，陪着几分小心说：
“阁下，我们吃的是美国菜，喝的是苏联上好的伏特加，这酒可大有来历。”
“有什么讲究？”邓小平果然兴趣盎然。
“这酒是苏联驻美国大使多勃雷宁送给我的礼物，我敬阁下的酒是勃列日涅夫最喜欢的酒。”
邓小平一听就乐了，觉得很有意思，出于战略考虑放出一句话来：“明天，我将跟卡特总统谈一个重要问题。”
此话虽然轻轻一说，万斯、布热津斯基却觉得有千斤之重，都想尽快把此消息报告总统，家宴便自然结束。
送走邓小平，布热津斯基得意地对记者说：“在你想到这件事的时候，你就会感到惊奇，一个10亿人国家的领导人到达美国后仅两小时，就到我家赴晚宴。我是说，这的确相当令人惊奇。”
邓小平旋风掀起了中国热
1月19日上午，邓小平首次来到白宫。美国总统卡特亲自在南草坪主持欢迎仪式，两人走过红地毯，登上检阅台，乐队高奏中美两国国歌。中华人民共和国国歌首次在白宫上空回荡。在庄严的历史时刻，两人并肩检阅仪仗队，聆听19响礼炮，这是政府首脑享受的待遇。
美国记者大发感慨说，一个国家的总统举行正式仪式，隆重欢迎另一个国家的副总理，在世界外交史上是极其罕见的。
在友好的气氛中，卡特总统用轻快的语调阐明中美关系正常化的巨大意义和深远影响，热情洋溢地展望未来说：“我们期望，正常化将帮助我们一同走向一个多极化的和平的世界。我们两国人民间相互隔绝的时间已经太长了。现在，展现在我们面前的是对我们两国都有利的贸易、思想和人员的新交往。”
邓小平也友好地说：“中美关系正常化的意义远远超出两国关系的范围，位于太平洋两岸的两个重要国家发展友好的合作关系，对于促进太平洋地区和世界和平，无疑地将是一个重要因素。中美关系正处在一个新的起点，世界形势也在经历着新的转折。中美两国是伟大的国家，中美两国人民是伟大的人民。两国人民的友好合作，必将对世界形势的发展产生积极的深远的影响。”
欢迎仪式结束后，卡特和邓小平来到会议室进行会谈。卡特从回忆往事开始说：“1949年4月，我作为一名年轻的潜艇军官，曾在青岛呆过。”
邓小平敏捷地将香烟一举呼应道：“我们的部队当时已经包围了那个城市。”
布热津斯基风趣地给当时曾一度敌对的双方开玩笑说：“那你们早就见过口罗？”
邓小平含笑作答：“是的。”
两位政治家越谈越投机。卡特直爽地说他对苏联向外扩张和军事力量的迅速增长严重不安，邓小平尖锐谴责苏联在中东和南亚的扩张行径，主张中美联合起来，共同对付苏联向外扩张。
“毛泽东、周恩来很早以前曾指出战争的危险，并说这场战争可能由苏联和美国发动，但经过这些年的观察，中国人已开始认识到来自美国的威胁越来越小，而苏联已成为更大的忧虑，其他国家都必须团结起来反对霸权主义。”
卡特认识到这是一个敏感的话题，发言极为谨慎，寻词择句强调苏联对外扩张的咄咄逼人，同意中美密切磋商予以围堵，但却不涉及邓小平的苦心倡议。布热津斯基担心邓小平不高兴，忙给卡特写条子强调中美合作，卡特依言而行，会谈气氛越来越好。
邓小平运用杰出的谈判技巧使气氛尽量变得生动活泼。卡特为难地提出要中国同意对美的移民，要求中国不再采取封锁政策，以此得到美国给予的最惠国待遇。对如此棘手的问题，邓小平机智地笑了起来，颇有气魄地回答：“中国有10亿人口，你愿意要多少都行，给你2000万怎么样？”
邓小平大度的回答使卡特无法还击，只好学着中国客人的模样朗声大笑。这个令多少外交家绞尽脑汁都无法解决的问题，却在邓小平、卡特的爽朗笑声中不费吹灰之力解决了。
在1月29日的会谈中，邓小平强调世界各国的和平与团结，反对各种霸权主义，也虚心听取美方的意见。邓小平的才能、胆识和风度征服了卡特，他在当天的日记中写道：
“邓小平聚精会神地听着。他一支接一支地吸烟，明亮的眼睛不时向左右扫视。当我的话被翻译给他听时，他时而发出笑声，时而向别的中国人有力地点点头。邓给我留下好印象。他身材矮小，性格坚强、有才智、坦率、勇敢、气宇不凡、自信、友好。同他谈判是一种乐趣……”
在晚上的盛大国宴上，邓小平谈笑风生，向美国人介绍中国人民的生活状况和为改善生活而奋斗的经历。他与卡特就外国传教士对中国的影响问题进行了心平气和的讨论。邓小平认为，许多外国人在中国传教是为了改变中国人的生活方式，也承认有些传教士是好的。
尼克松、福特两位前总统和基辛格应邀参加宴会，华盛顿报界对此极感兴趣。尼克松虽然不认识邓小平，但很高兴在这个盛大宴会上同邓小平见面，一同回忆美国客人访华情况，彼此都是相互敬重的朋友。尼克松佩服地说：“邓副总理是20世纪最杰出的政治家之一，中国的第二次革命是在邓副总理设计指导下实现的。”
布热津斯基见白宫工作人员和中国客人都对尼克松热烈欢迎，不禁想到副总统蒙代尔等都曾反对邀请尼克松，认为尼克松出席宴会可能引起麻烦。尼克松也很大度，认为应以中美关系为重，不想惹起麻烦。卡特总统肯定尼克松为开创中美新关系起过重大作用，应该邀请他会见邓小平。中国人果然不忘老朋友，使尼克松极其感动。
邓小平正与尼克松谈笑风生，美国著名歌星雪莉？麦克莱恩魅力十足，来到邓小平面前说：“阁下，我对您的个人经历极感兴趣。”
邓小平风趣地回答说：“如果对政治上东山再起的人设立奥林匹克奖的话，我很有资格获得金牌。”
邓小平的巧言妙语立刻博得一片喝彩之声。欢呼声中，走出一位大名鼎鼎的学者费正清。使馆人员一介绍，邓小平像见到老朋友一样与这位美国老教授亲切握手，两个都恨相见太晚，道不完相互敬慕之情。
邓小平早知道费正清的大名，甚至了解这个美国人的中文名字是中国著名教授梁思成所起，意思是“正直清白”。邓小平深知他从1932年起就以外交人员和学者身份在中国有七年传奇经历，其后在哈佛大学教授中国历史40余年，是西方公认的首屈一指的中国问题专家，他一直呼吁中美关系正常化。
此时，邓小平怀着对这位为中美关系奔走呼号50余年的老学者的崇敬之情问道：“教授贵庚？”
“72岁”。
“我今年74岁。”邓小平兴致盎然。
费正清惊奇地上下重新把邓小平打量一番，摇摇头说：“你仍满头银发，我却秃头了。”
邓小平忙用安慰的口气代他找原因：“这证明你脑筋用得太多！”
盛大宴会结束后，卡特夫妇陪同邓小平夫妇出席在肯尼迪中心举办的文艺招待会。这是一家石油公司资助50万美元举办的文艺晚会，是卡特四年总统任期最考究的活动，邀请了全美国最有名的表演艺术家参加，真是群星荟萃，高潮迭起。美国著名节目主持人安娜？威克斯勒把节目安排得极为出色，著名钢琴家鲁道夫？赛金的演奏倾倒了所有观众，歌唱家及六弦琴演奏家约翰？丹佛的表演令人拍案称赞，精彩的芭蕾舞使人如醉如痴，每个节目的报幕者更是惊人：世界著名建筑家贝聿铭为欢迎邓小平欣然亲自登台，美国第一个宇航员格林为迎接中国客人罕见地上台表演。美国名人的出现使这次演出轰动全美，更让这次招待会的主客邓小平一跃成为世界新闻的热点。紧接着，儿童演唱的中国歌曲把文艺招待会推向最高潮。
美国记者称赞这是充满中美友情的晚会，更激动人心的是宴会结束后，卡特陪同邓小平出现在肯尼迪中心的一次特别的节目上，看了一场精彩表演。表演结束后，邓小平和夫人卓琳、卡特和夫人罗莎林走上舞台，与演员亲切握手。邓小平满含深情地与演唱了一支中国歌曲的美国儿童拥抱。美国儿童见邓小平充满青春活力，都把他当作最喜欢的人。邓小平与小演员亲切接吻，许多观众感动得流下了眼泪。
一直反对与中国建交的美国参议员拉克索尔特见此情景，长叹一声说：“他们把我们打败了，谁也没法对唱中国歌的孩子们投反对票。邓小平和他的夫人看来真地爱人民，他确实令在场的观众和电视观众倾倒。”
在1月30日的谈判中，邓小平与卡特就国际形势，特别是越南在苏联支持下入侵柬埔寨问题交换了意见。邓小平称越南是亚洲的侵略者，对莫斯科和河内可能存在的联盟表示忧虑。在私下会谈中，邓小平透露中国政府计划沿边界线的越南一侧，准备给越南以惩罚性打击。邓小平特别指出，中国把这种惩罚性打击看作是使越南这位“傲慢邻居”接受教训的可取之举，使越南不能在不受惩罚的情况下，威胁中国和这一地区的其他国家。邓小平还特别说明，这种教训过程是短暂的，其结果很可能是有益的和长期的。
邓小平和卡特着重讨论了台湾问题。邓小平堂堂正正指出：“中国是愿意用和平方式解决台湾问题的，但我们不会把自己的手脚捆绑起来，那样反而不利于台湾问题的和平解决。”
卡特对此表示理解，请求邓小平在美国期间公开发表谈话时，提一下台湾问题，最好用上“和平方式”和“耐心”这两个词。
对此，邓小平提出，美国可以为中国和平解决台湾问题做出贡献，希望美国和日本规劝台湾谈判，而不要做不利于台湾问题和平解决的事。
邓小平将手一挥特别强调说：“只有在两种情况下，中国才不会对以和平方式解决台湾问题失去信心，一是迟迟不能谈判，二是苏联人进入台湾。我们不赞成向台湾出售任何武器，过了今年以后再向台湾出售任何武器时都要慎重。”
邓小平特意与美国议员共进午餐，进一步阐明台湾问题是中国内政的原则立场，也令人信服地讲明了使台湾回归祖国、实现统一的合情合理的政策和办法，还特别友好地说：
“今后我们不再用‘解放台湾’这个提法了。只要台湾回归祖国，我们将尊重那里的现实和现行制度。”
美国总统卡特对邓小平与美国国会的交往评价极高，他说：“邓小平在访问美国国会时谈话生动幽默，留下了很好的印象。看来，中国人懂得如何既表现沉着的自信心和对自己国家的自豪感，又不显得傲慢自大。”
1月31日，白宫东厅举行隆重签字仪式，邓小平和卡特亲自签署了《中美科学技术合作协定》和《文化协定》，黄华、方毅和美方签订了《关于建立领事关系和互设总领事馆的协定》《教育、农业和空间合作谅解的换文》《关于高能物理合作协定》。这些都是行政协定，毋须美国参议院正式批准，开创了双边关系正常化的先例。
卡特总统兴致勃勃地说：“这三天的讨论是真正罕见的。”
签字仪式后，邓小平以乐观的口吻说：“我们刚才办了件大事，这不是结束，而仅仅是开始！”又说：“我们曾经预期在中美关系正常化后，两国的友好合作将在广泛的领域里迅速地展开，今天所签订的协定就是我们的第一批成果！”
卡特总统热情洋溢地说：“我们已经画出了一条新的、不可逆转的途径，通向更坚实更有建设性、更富有希望的两国关系。”
有的美国记者存心挑起事端，故意向邓小平提出挑衅性的问题：“你们当初决定实现关系正常化时，你在国内有没有遇到政治上的反对势力？”
卡特正处在亢奋状态之中，听到这个美国记者的提问，急得直搔白发，瞪大眼睛望着邓小平，只见邓小平笑容可掬，暗想这些记者怎么这么笨，又提这个老掉牙的问题？于是不紧不慢地回答道：“有！”
邓小平的一字回答使在场者无不瞠目结舌，人人都侧耳倾听他怎么说，只见邓小平停了一停，然后字字掷地有声：“在中国的一个省――台湾遇到了激烈的反对。”
邓小平语惊四座，全场顿时爆发出暴风雨般的鼓掌声，都为邓小平机智而幽默的回答齐声喝彩。
1979年2月1日，邓小平和卡特发表了联合新闻公报。公报说：“双方的会谈是友好诚挚的、建设性的和富有成果的。双方回顾了国际形势，一致认为，双方在许多方面有共同的利害关系和相似的观点。双方也讨论了彼此看法所不同的方面。双方重申反对任何国家和国家集团谋求霸权或支配别国，决心为维护国际和平、安全和民族独立做出贡献。双方认为，两国社会制度不同不应妨碍彼此加强友好关系和合作。双方决心为此努力，并且深信，这种合作符合两国人民的利益，也有惠于世界的和平和稳定，特别是亚州和太平洋地区的和平和稳定。”
2月2日，邓小平一行飞往亚特兰大，访问了福特工厂，然后赴休斯敦参观美国国家航空和宇宙航行局的设施，仔细考察了宇宙火箭和计算机中心，邓小平又兴致勃勃地观看了驯牛表演，他戴上竞技场发给贵宾的牛仔帽，像平常的老百姓一样，乘马车绕竞技场一周，赢得了在场美国人的一片掌声。
接着，邓小平一行来到卡特总统的家乡佐治亚洲访问。卡特殷勤好客，亲自出面邀请全美国各州的州长作陪待客。美国50个州的州长全部来到佐治亚洲，参加为远道而来的中国客人举办的盛大宴会，纷纷向邓小平敬酒致意。美国记者大书特书说：“在美国，有如此高贵的陪客参加这样非凡的招待会，是前所未有的，这不仅仅是好客，而是对作为重要世界和平力量和亚太地区稳定因素的中华人民共和国的重视，也是对中国人民领袖和决策者的邓小平的尊敬。”