2010年5月31日，国务院总理温家宝在东京同日本首相鸠山由纪夫举行会谈。双方就中日关系及重大国际和地区问题坦诚、深入交换意见，取得一系列重要成果：双方同意，重建两国总理热线；正式启动落实东海问题原则共识的政府间换文谈判；加快建立两国防卫部门海上联络机制；尽快商签海上搜救协定；采取具体措施扩大人文交流；建立中日食品安全合作机制。
温家宝说，当前，世界经济在艰难中缓慢复苏，国际格局经历深刻复杂变化。保持中日关系健康稳定发展，不仅符合两国的根本利益，而且对于振兴亚洲，促进世界和谐与可持续发展具有重要意义。双方要牢牢把握中日战略互惠关系发展的大方向，坚持中日四个政治文件的各项原则和精神，增进战略互信，确保和平、友好、合作始终成为两国关系的主流。温家宝强调，中国坚持和平发展道路，奉行睦邻友好政策。中国在战略上将日本视为伙伴，而不是对手，更不是敌手。两国作为近邻和亚洲大国，都应以这样的心态看待对方，看待对方的发展，真正实现和平共处、世代友好、共同发展。
温家宝提出，双方要加强高层沟通，及时就重大问题交换意见；继续推动落实东海问题原则共识，加强海上危机管理，避免发生对立和冲突事件，使东海真正成为和平、合作、友好之海；双方要在六方会谈、中日韩领导人会议、中日韩与东盟合作框架内加强沟通协调，共同促进地区和平、稳定与繁荣。
温家宝表示，中日经贸合作的基础雄厚，互补优势明显，经受住了国际金融危机的冲击，呈现较快增长态势和广阔发展空间。双方要积极探索新的合作思路，开拓新的合作领域，培育新的增长点。要利用中日经济高层对话等机制，加强宏观经济政策协调，探讨和确立合作的发展方向；重点发展新兴战略产业，在能源环境、绿色经济、循环经济等领域推出若干大的合作项目；中方欢迎日本企业扩大对中国投资，在中国设立研发中心，带动双方联合研发和产业融合，共建更多“中小企业产业科技园”；中国政府支持有实力的中国企业赴日本投资，两国政府要为企业合作创造更好的环境。双方要以签署两国食品安全合作框架协议为契机，推动食品生产和贸易合作达到新水平。
温家宝宣布，中方邀请1000名日本青少年参观上海世博会，邀请日本救援队和医疗队代表重返四川汶川地震灾区，参观重建情况，今后五年，中方每年邀请100名日本媒体和社科工作者访华。建议建立两国媒体和社科工作者交流机制，明年在对方国家分别举办“电影电视周”和“动漫节”。
鸠山由纪夫表示，日本政府高度重视构筑日中战略互惠关系。日方愿同中方保持在重大问题上的沟通对话，增进相互了解与睦邻互信，妥善处理分歧和敏感问题。日方愿与中方共同努力，加强磋商与合作，维护东海和平稳定；日方感谢中方为处理“毒饺子”案件所作的积极努力，希望进一步提升两国食品安全合作水平；日方愿推动两国在节能环保、绿色经济等领域合作，搞好中国曹妃甸等示范项目。日方赞同中方为促进两国人文交流提出的倡议，将与中方一道，继续落实好两国青少年交流计划。日方今明两年邀请700名中国媒体和社会科学工作者访日。日方决定放宽对中国游客的签证限制。鸠山由纪夫表示，期待着赴上海主持世博会“日本馆日”活动，相信上海世博会将极大地促进两国友好合作。
双方同意加强在20国集团、亚太经合组织等框架内的沟通与配合，并就朝鲜半岛局势等问题交换了意见。
会谈后，两国总理共同出席了《中日食品安全合作框架协议》以及节能环保、人才培训、电子商务等领域双边合作文件的签字仪式。
会谈前，鸠山首相为温家宝举行了欢迎仪式。
