我们大家都了解到美国代表如何阻挠日内瓦会议，并且阻止达成即使是最低限度的、最具有和解性的建议”。事后，莫洛托夫祝贺周恩来的精彩发言便会议取得了大的成就。朝鲜同志说：中国同志使外交变成艺术。
会议期间，印度总埋尼赫鲁邀请周恩来访问印度。毛泽东表示总理可以到印度走一趟，做做印度的工作。于是在休会期间的6月24日，周恩来冒着酷暑，访问了印度，以后还访问了缅甸，争取他们在印度支那问题上赞同中国的立场。这两次访问中，发表了现在已经举世闻名、影响深远的和平共处五项原则。
和平共处五项原则，最早是1953年12月31日，周恩来在接见参加中印关于中国西藏地方和印度关系问题谈判的印度政府代表团时提出来的，“那就是互相尊重领土主权、互不侵犯、互不干涉内政、平等互惠和和平共处的原则”。周恩来说：“两个大国之间，特别是像中印这样两个接壤的大国之间致良知明王守仁用语。“致”指推极、恢复；“良知”原，一定会有某些问题。只要根据这些原则，任何业已成熟的悬而未决的问题都可以拿出来谈。”这一次，他在访问印度和缅甸后分别发表的中印会谈联合声明和中缅会谈联合声明中，都写上了这些原则，中印、中缅共同倡导了和平共处五项原则。
列宁在苏联无产阶级夺取政权、面对资本主义包围的形势下，提出了不同社会制度国家和平共处的思想。但当时由于主客观条件的限制，列宁没有提出和平共处的具体内容和完整条件。周恩来提出和平共处五项原则是列宁这一思想的重要发展。五条是互相联系、互为作用的一个整体。和平共处是目的，互相尊重主权和领土完整是前提，互不侵犯、互不干涉内政是维护主权、独立的必要条件，平等互利是经济关系的基础。正如周恩来说过的，只有“有了前四条才能实现和平共处”。这坚持和平、平等、正义的国际关系的五条，同以富压贫、以大欺小、恃强凌弱的霸权主义及具侵略扩张政策是针锋相对的。
二次世界大战后的历史证明：集团政治行不通，将自己的价值观念强加于人也行不通，唯一能够行得通的是和平共处五项原则，只有和平共处，世界才能稳定。35年后的1989年，邓小平思考说“用什么新东西可以代替过去的旧东西来处理国际政治关系呢？现在的国际政治还没有回答这个问题”。他考虑，“是否用和平共处五项原则来代替集团政治、霸权主义和其他组织形式。和平共处五项原则是中、印两国首先提出来的，具体地说是尼赫鲁和周恩来提出来的”。“这是最明确、最明智的，是政治关系的最高概括，不但在政治关系，经济关系也某种程度地体现在这五项原则之中。解决南北问题也应该依照五项原则。这样才真正是可以天下太平。”
和平共处五项原则现在已越来越显现它的持久的广泛的生命力。
日内瓦会议第二阶段的议题是讨论印度支那问题。本来，印度支那问题远比朝鲜问题复杂，利害关系十分错综。但由于5月7日越南在战场上取得了奠边府大捷，形势大为改变。6月中，法国国内矛盾尖锐化，20日拉尼埃政府倒台。倾向于早日结束印支战争的孟戴斯一弗朗斯组阁。法国不想再完全听从美国，美国在会上很孤立，印支问题有了取得协议的可能。1954年6月15日，中、苏、越三国代表团商谈老挝、柬埔寨问题，为了使会谈取得进展井达成恢复印支和平的协议，周恩来在会上提议作出一些让步，来取得越南在划区问题上的补偿。苏、越表示同意。次日，周思来向英国外长艾登作了说明。23日，周恩来同法国新任总理孟戴斯一弗朗斯在伯尔尼会晤，坦率地交换了意见。最后，与会各国达成了协议，规定了停止印度支那战争的具体办法，规定了解决印度支那政治问题的原则。7月21日，周恩来在最后一次会议上发言说：“印度支那敌对行动的停止就要实现了。举世盼望的印度支那的和平就要恢复了。正如朝鲜一样，和平又一次战胜了战争。让我们更加坚定信心，继续为维护和巩固世界和平而努力。”
美国宣布不参加会议的最后宣言，把自己完全放在了孤立的地位。
会后，越南胡志明主席发表文告说：“在日内瓦会议上，由于我国代表团的斗争，由于苏联和中华人民共和国两国代表团的帮助，我们取得了一个伟大的胜利，法国政府承认了我国的独立、主权、统一和领土完整，并且同意了从我们的土地上撤退法国武装部队，以及其他。”越南劳动党中央致电中共中央，对中国方面在“抗战中以及日内瓦的外交斗争中”给予越南方面的“全面的帮助”，表示“诚挚的感谢”。
参加日内瓦会议是周恩来首次登上国际舞台。他本着学习的精神，以无产阶级政治家和外交家的气魄和胆略，积极主动地创造性地开展了大量的国际统一战线的工作，团结和争取了一切可以团结和争取的力量，揭露和击退了杜勒斯之流对会议的破坏，使会议取得了成果。有的西方报纸说，周恩来在这次会议上消除了国外人们头脑中一个“好战的”中国的形象。周恩来的发言代表了亚洲人的声音。美国本想在日内瓦会议上孤立中国，但经过以周恩来为首的中国代表团的出色工作和斗争，美国搞的一套不能得逞，反而使它自己陷于孤立。
日内瓦会议开始时，中美双方的关系是十分紧张、尖锐对立的。经过日内瓦会议，架设了中、美官员双方接触的桥梁。会议期间，中美双方举行了四次会谈。这些会谈成为此后中美大使级会谈的前奏。
中美大使级会谈先是在日内瓦，后是在华沙举行，延续15年。这是周恩来主持下的新中国外交在特定条件下的一种独创，它使中美两个大国在互不承认的对立情况下，有一个沟通意见的渠道。所谓“两国互不承认，却有会谈关系，没有外交关系，却又互相派出大使进行长期会谈；双方还可以达成某种协议，即协议声明，创造了协议上你讲你的，我讲我的新写法。这在国际关系史上也是独树一帜的。这种创造性在当时起到了表明中国的立场、态度，并与美国进行直接斗争和交涉的作用”。例如，1962年蒋介石趁大陆遭受自然灾害，掀起一股反攻大陆的恶浪，福建前线战云密布。当时的关键，是看美国的态度如何。王炳南在大使级会谈中听到美国代表卡伯特说，他们将尽一切力量来防止这种事情，甚至说，如果蒋介石要行动，我们两家联合起来制止他。这个情报对当时国内的决策起了很大的作用。又如，中国宣布12海里领海，美国不承认。但美方表示他们的军舰决不会进入12海里，这也是在大使会谈中透露给中国的。中美大使级会谈实际上反映中美在当时历史条件下的两国关系。两国虽然隔绝，却是互相了解底细的。正是周恩来的智慧和才能，有这十几年的会谈，最终形成美国承认台湾是我国领土，并接受中国提出的“废约、撤军和断交”的建交三原则的条件下同中国建交。
日内瓦会议期间，周恩来同英国外交大臣艾登举行多次谈判，达成中英两国在北京和伦敦互派代办的建立半外交关系的协议。这也是外交上的一种创举。
1954年10月，周恩来接待应邀前来我国访问的印度总理尼赫鲁。会谈中，尼赫鲁谈到亚非会议问题。周恩来表示：我们愿意参加这个会议，因为这个会议是为亚非和平和世界和平努力的。1955年4月4日，周恩来向中共中央提出《参加亚非会议的方案（草案）》和《访问印度尼西亚计划（草案）》，指出：“我们在亚非会议的总方针应该是争取扩大世界和平统一战线，促进民族独立运动，并为建立和加强我国同若干亚非国家的事务和对外关系创造条件。”5日，他参加了中共中央政治局的讨论。6日，国务院会议上通过了周恩来提出的参加会议的方针和代表团成员名单。周恩来为代表团首席代表，陈毅、叶季壮、章汉夫、黄镇为代表。7日，周恩来率代表团去广州。
亚非会议定于4月18日至24日在印度尼西亚的避暑胜地、风光明媚的山城万隆市召开。周恩来这时刚动过阑尾炎手术。他认为这次会议非常重要，一定要亲自参加。到广州后。他原定11日和工作人员一起乘包租的印度客机“克什米尔公主号”出发，因中间应约要去仰光同缅匈、印度、埃及等国政府首脑会晤而改变了计划。“克什米尔公主号”如期由香港起飞，但在香港启德机场加油时，被国民党特务在枫翼内安放了定时炸弹，结果该机在飞越北婆罗洲涝越附近的海面上空时爆炸，中国和越南政府代表团工作人员和中外记者11人全部遇难。周恩来没有乘坐这架飞机，没有遭到毒手。
暗杀动摇不了周恩来争取和平的信念，第二天，他写信给邓颖超说：
“有这一次教训，我当更加谨慎，更加努力。文仗如武仗，不能无危险，也不能打无准备的仗，一切当从多方考虑，经过集体商决而后行。望你放心。”
周恩来以大无畏的精神，仍然赴会。14日，他到达仰光。15日晚同尼赫鲁、吴努、纳赛尔、范文同、纳伊姆汗举行非正式六国会议交换意见。周恩来提出在亚非会议上不提共产主义问题，以免引起不必要的争论，致使会议无结果。这个建议获得一致赞同。17日，到达万隆。18日，亚非会议开幕。
周恩来成了会场内外的风云人物。正像当时有的记者报道的：“他出现在哪里，哪里就有欢呼声和掌声。”当周恩来坐着飘扬着五星红旗的小汽车驶向大会会场时，街头群众发出了雷鸣般的欢呼，人们不顾警察的警戒，从四周围上来。动人的情景，使美国记者也感叹说：“人们都为他发疯了！”
亚非会议是第一次由亚非国家独立召开，没有西方殖民国家参加的会议。帝国主义和反动派对这次会议十分害怕，极端仇视，一开始就施展种种阴谋，企图阻挠和破坏。蒋介石还派出了暗杀团组织，打算在万隆暗杀周恩来等。但在爱国主义的感召下，暗杀组织成员中有人向中国代表团报告了，中国代表团及时采取了预防措施。帝国主义见破坏会议召开的阴谋没有得逞，转而又利用亚非国家社会制度和意识形态的不同，以及长期殖民统治造成的相互之间的某些隔阂，挑拨离问，企图使会议陷于无休止的争论而归于失败；特别是挑唆中华人民共和国和其他亚非国家的关系。参加会议的29个国家中，同中国建交的只有7个，同美国有援助关系的有22个。许多国家对中国很不了解；有些国家受帝国主义的影响，对中国怀有恐惧甚至敌意。美国认为它有充分把握破坏这个会议。在帝国主义的挑唆下，会议一开始，有的国家的代表就提出所谓“共产主义威胁”，所谓“颠覆活动”等；会议气氛相当紧张。
4月19日，会议第二大的下午，轮到中国代表发言。鉴于以上情况，周恩来临时决定把原定的发言稿作为书面稿印发与会者，自己则利用午间的短暂休会时间起草补充发言稿，以回答对中国的造谣中伤。他一边写，一边交给工作人员译成外文。下午的全体会议上，他发言指出：
“中国代表团是来求团结而不是来吵架的。我们共产党人从不讳言我们相信共产主义和认为社会主义制度是好的。但是，在这个会议上用不着来宣传个人的思想意识和各国的政治制度，虽然这种不同在我们中间显然是存在的。”
他说：“中国代表团是来求同而不是来立异的。在我们中间有无求同的基础呢？有的。那就是亚非绝大多数国家和人民自近代以来都曾经受过、并且现在仍在受着殖民主义所造成的灾难和痛苦。这是我们大家都承认的。从解除殖民主义痛苦和灾难中找共同基础，我们就很容易互相了解和尊重、互相同情和支持，而不是互相疑虑和恐惧、互相排斥和对立。”
他说：“本来，对于美国一手造成的台湾地区的紧张局势，我们很可以在这里提出……请求会议加以讨论。……我们也很可以提议会议讨论承认和恢复中华人民共和国在联合国的合法地位问题。……而且，中国在联合国所受的不公正待遇，也可以在这里提出批评。但是，我们并没有这样做。因为这样一来，就很容易使我们的会议陷入对这些问题的争论而得不到解决。”
他说：“我们的会议应该求同而存异。”会议应该把“共同愿望和要求肯定下来”，“我们还应在共同的基础上来互相了解和重视彼此的不同见解”。他谈了不同的思想意识和社会制度问题、有无宗教信