De à , elle est invitée à Cuba par Castro, qui a pris le pouvoir quelques années plus tôt. D’autres personnalités sont présentes, comme les écrivains Alberto Moravia et Mario Vargas Llosa et le couple Régis Debray et Elizabeth Burgos. Il se tient alors à La Havane un évènement d’importance, un rassemblement de dirigeants du Tiers monde (d’Afrique, d’Asie et d’Amérique latine), la Conférence tricontinentale, qui vise à émanciper ces pays des sphères d’influence soviétique et chinoise. Le FBI de Hoover, qui dispose d’un dossier sur Joséphine Baker à cause de son soutien aux Afro-Américains, pourrait avoir pensé qu’elle y était l’envoyée du général de Gaulle, dans un contexte où la France envisage de faire sortir son pays de l’OTAN. De même, le contre-espionnage cubain cultive des doutes. En réalité, sa présence est, elle l’affirme, la poursuite de ses engagements antiracistes. Elle déclare ainsi dans une interview au quotidien "Granma" : . Avant le début de la conférence, elle rencontre Fidel Castro, et le met en garde sur le fait qu’on va essayer de l’assassiner. On ne sait pas de qui elle tient cette information mais il est à noter qu’au même moment, des réseaux anti-Castro et des tentatives d’attentats sont neutralisés. Elle se fait remarquer pour son enthousiasme politique, chantant au siège de la délégation du Nord-Vietnam, se faisant acclamer place de la Révolution et jouant au Teatro Garcia Lorca devant Castro. L’une de ses prestations est même diffusée en direct à la télévision cubaine et elle enregistre un disque. Avant son départ, Castro l’invite à se rendre à la baie des Cochons, où un débarquement soutenu par les États-Unis avait échoué en 1961. Devant les journalistes, elle déclare : .