事件起于1971年3-4月在日本名古屋举行的第31届世界乒乓球锦标赛。在中断了两届后，中国乒乓球队在名古屋世乒赛上回归。之前中国队收到国际乒联和日本方面的多次邀请。当时的国际乒联主席罗伊·埃文斯宣称自己曾与周恩来接触，并对其称文革以后中国需要通过运动交流与世界联系。由于当时处于文化大革命时期，直到邀请提交到毛泽东，方才获得批准。

开赛前夕，周恩来召集有关人士开会时要求这次参赛“接触许多国家的代表队”，“我们也可以请他们来比赛”。同时他要在座的人“动动脑筋”。比赛开始第一天，中国队乘巴士从体育馆返回宾馆时，美国运动员科恩上来搭便车。汽车到宾馆约需15分钟，而前10分钟大家都没有什么交流。后来中国运动员庄则栋主动和他握手、寒暄，并送他一块中国印有黄山图案的杭州织锦留作纪念。当时在车上科恩想回赠点什么，但在包里只找到一把梳子。他说“我想送给你点什么，但我总不能送你梳子吧”。下车时科恩手持织锦的情景被在场记者抓拍，成为爆炸性新闻。第二天，科恩准备了一件印有和平标记和“Let It Be”字样的运动衫，专门在中国队的必经之路上等待庄则栋，回赠他并与他拥抱。[2]记者问科恩是否想去中国，科恩回答：“我想去任何一个我没到过的国家，阿根廷、澳大利亚、中国。”记者再问：“那特别是中国这个国家，你想去吗？”科恩给予肯定。

其后，美国乒乓球队副领队哈里森来到中国乒乓球队下榻的酒店与中国代表团的负责人会面，并询问能否邀请美国队访问中国。4月3日中国外交部收到国家队的报告后，在提交周恩来的报告上指支持蒋介石政府的美国政府的球队访华乃是不合时宜。周恩来批示同意外交部意见，附带一条批阅“请把愿意访华的美国队名单记录下来，以便今后同他们联系。请毛主席阅示！”。这份报告转交毛泽东后，毛泽东圈阅报告退外交部王海容处存档。当晚，毛泽东睡前看参考消息，读到外电对回赠礼品事件的报道，突然大喊“我的庄爷爷！”，并立即指示邀请美国乒乓球队访华。[2]

次日，美国国务院接到美国驻日大使馆《关于中国邀请美国乒乓球队访华的报告》，立即向白宫报告。尼克松在深夜得知这个消息后，立即发电报给美国驻日大使，同意中方的邀请。事后尼克松说：“我从未料到对中国的主动行动会以乒乓球队访问北京的形式得到实现。”

4月10日至17日，美国乒乓球协会运动员4位官员和科恩、雷塞克等9位运动员还有2位配偶和一小批美国新闻记者经香港抵达北京，科恩等成为自1949年以来第一批获准进入中华人民共和国境内的美国运动员。期间周恩来每天都有详尽明确的批示应对各种突发情况。如1971年4月12日11时周在批示中特意指出“可以安排他们去参观故宫”；4月13日晚建议“看样板戏的剧场，既然政协礼堂不太合适，应安排在人民大会堂三楼小礼堂”，对样板戏剧场的变动给予妥善安排。[2]

美国队在北京和上海进行了两场比赛。4月14日凌晨，美国、加拿大几名队员突然生病，美国乒乓球代表团与中方翻译发生误会，以为中方有意把美国队员留下不让走。周恩来得知后批示迅速给予治疗，如能参与接见尽量安排，并保证美国队员的人身自由。当天周恩来在人民大会堂接见美国乒乓球队时说：“你们在中美两国人民的关系上打开了一个新篇章。我相信，我们友谊的这一新开端必将受到我们两国多数人民的支持。”在周恩来发表讲话的几个小时后，尼克松宣布一系列对华开禁措施。访问团还游览了长城，参观了清华大学等地。[2]

作为回报，美国乒乓球队邀请中国乒乓球队访问美国。1972年4月11日，中国乒乓球队回访美国。队员参观了底特律的工业基地，游览了迪斯尼乐园。[3]