5月21、22两日，温家宝总理访问日本，参加在东京举行的第四次中日韩三国领导人会议，同时，前往福岛灾区慰问灾民。对于这次会议，日本政府极为重视，希望利用这次会议提升政府形象。媒体也是高调处理，各媒体纷纷发表社论，强调这次会议的意义。
　　5月21日中午，温家宝总理来到福岛。这是东京电力公司第一核电站所在地，也是核泄漏重灾区。抵达福岛之后，温总理前往福岛县“东综合运动公园”体育馆，看望、慰问暂时在此避难的难民。温家宝把从中国带来的熊猫玩偶送给避难儿童，一个3岁的孩子接到玩偶后，显得十分开心，她的母亲也满怀喜悦地说，“真没有想收到这样的礼物”。应避难者要求，温家宝总理在避难用纸箱上写了“自信”、“勇气”两个词。随后在记者会见时，温家宝向记者说，“我相信，只要有自信和勇气，日本人民就一定可以克服核泄漏，完成重建家园的任务”。
　　这是震后外国领导人首次访问福岛，日本政府希望通过这次会谈，能够摆脱核泄漏之后“日本制造”面临的尴尬境地。在日方安排下，中日领导人在福岛品尝了该县生产的黄瓜、迷你番茄、樱桃等。此外，21日晚，菅直人在东京都内迎宾馆举行欢迎晚宴时，也特意使用了灾区生产的各种农产品，以示对灾区的支持。日本政府特意公布了晚餐使用的原料，如千叶县产梭子鱼、宫城县产鲍鱼、茨城产土当归、岩手产前泽牛、青森产三文鱼等。这些产品，其实都是中韩两国禁止进口地区的产品。据说，使用这些原料，日方在宴会之前曾征求过中韩两方意见。宴会上，日本首相菅直人说，“衷心感谢两位首脑率先前往灾区”，并说中韩领导人品尝福岛农产品，“对消除流言危害具有巨大力量”。
　　此间媒体认为，温家宝此次访日的最大目的是改善中日关系。在正式会谈之外，温家宝在21日晚，邀请十多名日本大学生座谈，与他们讨论大学生之间交流问题。同日，他还会见了日本最火的演唱组合SMAP的成员，温家宝邀请他们在今年9月前往北京举行SMAP首次海外公演。22日，温家宝在与菅直人举行的会谈时，还提出邀请受灾地区500名日本儿童访华。
　　去年“撞船事件”之后，中日两国关系陷于低潮。尽管在去年11月横滨APEC中日两国首脑曾经有过会面，但两国政治关系却一直处于不稳定状态中。
　　同时，温家宝还答应向日本派遣两个代表团，一是促进观光视察团，另一是贸易投资促进团。
　　这次首腦会谈是在东日本大震灾、核泄漏之后特殊的背景下举行的，日本格外重视。日本政府邀请中韩首脑访问灾区，在一定程度上消除了灾区食品出口的负面影响，同时希望向国外宣传日本安全，扩大访日观光旅游。
　　日本媒体认为，鉴于特殊时期，中韩都十分照顾日本面子，会谈中，中韩两国领导都表示要对日本给予支援。令日方感到满意的是，中韩领导人都对日方的意图予以谅解。这次会议，日方最大收获之一，是中国政府部分解除了日本产品的进口禁令，即在禁止进口名单上，取消山梨、山形两县。同时，在5月22日三国领导人签署的附属文件中，将日本政府提出的内容写入文本，即对待日本产品进口问题上，应根据“科学证据”予以对应。
　　温家宝在5月22日与菅直人首相会谈时，同意批准日本旅游公司在中国开展国际业务。据日本媒体报道，首家获得准许的，可能是JTB公司。据说，去年9月该公司就曾向中国政府申请。这家公司可能承担负责中国旅客访日的业务。迄今为止，外资旅游公司在中国营业对象仅限于外国人。
　　这次三国首脑会谈的最大成果，应是在于推动三国的FTA谈判。在会议期间，三国领导人决定，今年内结束有关FTA缔结的研究工作，明年进入实质性谈判。
　　缔结东亚三国自由贸易协定，不但对三国有利，且具世界意义。中日韩GDP占到世界的20%。三国对世界经济、局势的影响举足轻重。此外，推动三国自由贸易区建设，也对于打破包围中国的各种企图十分有利。