判林彪，北京仅周恩来知情，以保密电话随时联系毛泽东。9月12日，毛泽东返回北京，当日夜，林彪出逃，周恩来全程主持了对林彪事件的处理。并在9月24日主持逮捕黄、吴、李、邱。林彪身亡后，《我的伯父周恩来》一书中说，周恩来先和众人一起露出久违的微笑，在只剩下纪登奎和周恩来两人在人民大会堂东大厅时，周恩来当即失声痛哭。由于林彪之死，周恩来成为中国共产党内的第二号领导人，仅次于中共中央主席毛泽东，并主持中央日常工作。
外交进展.尽管国内政治混乱，当时中华人民共和国的外交仍有成效。1967年，