Во второй половине дня 4 марта 2015 года Ренци прибыл в Москву, утром 5 марта возложил пять розовых гвоздик на место гибели Б. Е. Немцова, затем провёл трёхчасовую встречу с президентом Путиным в Кремле. Политики обсудили перспективы мирного урегулирования вооружённого конфликта в Донбассе, а также роль России в прекращении войны в Сирии и вооружённого конфликта в Ливии (который Ренци охарактеризовал как неотложную проблему), в противостоянии мирового сообщества ИГИЛ. В ходе обмена мнениями Путин пообещал поддержку России резолюции ООН по решению ливийской проблемы. Стороны обсудили различные аспекты сотрудничества России с Евросоюзом и Италией (помимо энергетики, это также машиностроение, ядерная промышленность и такое направление, как космос — на момент поездки Ренци постоянная экспедиция на МКС включала в свой состав итальянку Саманту Кристофоретти), также была подтверждена договорённость о посещении Путиным 10 июня предстоящей Всемирной выставки в Милане. Ренци также обсудил с премьер-министром Медведевым перспективы двусторонних экономических и политических связей. В заявлении для прессы по итогам визита Ренци заявил, что, несмотря на существование определённых противоречий между двумя странами, они едины в борьбе против терроризма, где Россия играет ключевую роль.