1961年6月19日至6月30日，访问美国及加拿大。1962年7月17日，再次被选为自由民主党总裁；7月18日，第二次池田内阁组成；11月4日至11月25日，访问欧洲。1963年7月18日，第三次池田内阁组成；12月9日，池田改组内阁。1963年，廖承志和日本方面的高碕达之助签订了“关于中日贸易的备忘录”（通称“LT”贸易协定），使日本商人以维尼龙纱厂售出予中国大陆，而其政府之进出口银行居间担保，台湾方面极力表示反对。其内阁批准仓敷可乐丽公司对中国大陆输出分期付款的维尼龙工厂成套设备，并以输出入银行给予