オープニングでは両組司会の井上真央・嵐の登場後に出場歌手が入場し、続いてスペシャルゲストとして「なでしこジャパン」の7人（いずれもINAC神戸レオネッサ所属）が登場した。なでしこジャパンはチームにとって歌がどのような存在であるかについておよび2012年のロンドンオリンピックに向けての抱負を語った（一部メディアは開会宣言として伝えている）。『デイリースポーツ』によると、なでしこジャパンは当初ボールを蹴る演出などが検討されていたが、この翌日（2012年1月1日）に、所属するINAC神戸レオネッサが全日本女子サッカー選手権大会の決勝戦に出場することが決まっており、そのためそうした演出は「危険を考慮」して行われなかった。先行は紅組で、トップバッターは4年連続となる浜崎あゆみとNYC。NYCはリハーサルにおいて、登場したジャニーズJr.が244人、これにNYCの3人を加えたステージ上のパフォーマンス人数の合計が247人と伝えられていた。しかし当日の番組中では「ジャニーズJr.が247人」という旨の紹介がなされた（『日刊スポーツ』が同じ旨の報道をしている。その一方で、『MSN産経ニュース』はジャニーズJr.が244人登場した旨を報じている）。NYCの次はアンジェラ・アキとflumpoolが順に歌唱した。flumpoolの歌唱前には、彼らが東日本大震災の被災地である宮城県にある名取市立閖上中学校を訪れ、彼らの歌唱曲である「証」（2011年のNHK全国学校音楽コンクール中学校の部の課題曲）を歌う生徒たちと触れ合う様子がVTRで流された。VTR後のステージでは豊島岡女子学園中学校コーラス部および町田市立鶴川第二中学校合唱部と共演しともに「証」を合唱した（リハーサル時の報道によると共演した生徒の人数は90人。また、AKB48のメンバーが登場するという報道も同じ時にあったが、実現しなかった）。それに続くAKB48は、リハーサル時にはAKB48自身（研究生を含む）およびその姉妹グループであるSKE48、SDN48、NMB48、HKT48、JKT48のメンバーからなる合計210人（内訳はAKB48が75人、SKE48が48人、SDN48が39人、他3グループが16人ずつ）がステージ上に登場していた。これは前回の130人を上回り、AKB48によるパフォーマンス人数としては史上最多である。当日のステージにおける人数も同じであり、歌唱の最後には「がんばろう日本!!」という人文字を披露した。AKB48の歌唱後、ゲスト審査員の紹介を経て最初の企画「あしたを歌おう。 〜こどもスペシャル〜」が実施された。企画では初めにディズニーのキャラクターであるミッキーマウスとともに芦田愛菜と鈴木福が登場した。その際、階段を下りる途中、芦田が転ぶハプニングがあった。ミッキーマウスは一旦ステージを離れ、芦田と鈴木の2人が東北在住の子供達とともに楽曲「マル・マル・モリ・モリ!」を披露した。芦田と鈴木は個々の歌手として出場しているが、同曲は2人のユニット・薫と友樹、たまにムック。として歌唱した（同曲の冒頭でユニット名がテロップで表示された）。歌唱中は歌詞テロップに加え、ムックのパートに合わせてムックのグラフィックが挿入されていた（ムックはユニットが誕生したフジテレビ系ドラマ『マルモのおきて』に登場する言葉を話す犬であり、同曲に台詞などで参加している）。同曲の終了後、ゲストの井上琳水による次の曲の紹介がなされ、出場歌手の有志がディズニーのキャラクターとともに「星に願いを」、「小さな世界」を披露した。この企画の長さは、『スポーツ報知』によると約8分間、『デイリースポーツ』によると約12分間であったという。企画後はFUNKY MONKEY BABYSが歌唱した。ステージの後ろでは応援団グループ「我武者羅應援団」が「信じてる」と書かれた旗を振り応援していた。続く西野カナのステージではバックダンサーなどの本人以外のパフォーマーが一切登場せずただ1人で歌唱した。『MSN産経ニュース』の記事はこのことに言及し、大人数のステージが多い中「かえって新鮮に映った」と記している。その後AAAが歌唱（曲紹介時には二宮和也により宇野実彩子が翌年の連続テレビ小説『梅ちゃん先生』、西島隆弘が大河ドラマ『平清盛』にも出演することに触れた）し、次の川中美幸の歌唱時には年の離れた男女が結婚する「年の差婚」が2011年に話題になったことにちなみ、「パパイヤ鈴木とおやじダンサーズ」の5人とAKB48のメンバー5人が一緒にダンスをする「年の差ダンス」が披露された。歌唱後、ラジオ中継担当者と副音声の「紅白ウラトーク」担当者が紹介された。続く平井堅の曲紹介は平井のファンである井上が行った。平井の歌唱後、ゲストのサンドウィッチマンが登場し、「東北各地のお祭り衆」を率いてきた旨の発言をした。その「お祭り衆」（花柳糸之社中、秋田市竿燈会、東京花笠連合会、福島わらじまつり実行委員会。藤あや子歌唱中の表示による）は続く藤あや子と細川たかしのパフォーマンスで登場した。2人が行ったパフォーマンスは東北の祭りを再現したものであり、リハーサル時から報道されている。藤が歌唱した楽曲は、秋田のことを歌った楽曲である「あや子のお国自慢だよ」の歌詞を東北6県向けに変えたものであり、歌唱中は福島商工会議所青年部（福島わらじまつり実行委員会に含まれる）などの合計108人がパフォーマンスで共演した。パフォーマンスにはTOKIOも混じって参加していた。細川たかしの歌唱時にはねぶたが登場し、パフォーマンスにはサンドウィッチマンとAKB48が参加した。リハーサル時の報道によると、ねぶたは細川がこの年の青森ねぶた祭りの前夜祭でいちど「共演」したものであり、また細川のパフォーマンスで共演した人数は秋田市竿燈会などの合計121人である。細川は歌唱後、先に歌唱を終えた藤と握手を交わした。『MSN産経ニュース』の記事はこのことに言及し、「今年は紅白の『対戦』ではなく、『和平』のムードが高まっているようだ」と記している。細川に続き、水樹奈々とポルノグラフィティが順に歌唱を終えた。次の猪苗代湖ズの歌唱前のMC時には福島県で行われたライブで猪苗代湖ズと共演した福山雅治が中継先（後述）からエールを送った。彼らの歌唱曲「I love you & I need you ふくしま」は彼らの故郷である福島県を応援する楽曲であり、歌唱は「絶叫交じり」で行われ、最後にはメンバーの4人が「ふくしま!! ふくしま!!」と叫ぶシーンもあった。NHKホールの舞台裏では、猪苗代湖ズの歌唱後に「初めて」大きな拍手がわき起こったと伝えられている。その一方、歌唱後に元NHKスポーツキャスターである東海由紀子が猪苗代湖ズやそのパフォーマンスをTwitterで酷評し、Twitterが炎上するという事件も発生した。猪苗代湖ズの後は伍代夏子が歌唱し、その次にL'Arc〜en〜Cielが歌唱した。続く水森かおりの歌唱前には、水森の歌唱曲が山形県を歌った楽曲であることから同県出身のゲスト審査員である佐々木則夫がコメントした。水森の次は森進一の歌唱であり、東日本大震災で被災した東北の港町の名前を歌詞に含む「港町ブルース」を歌唱した。続く椎名林檎は、歌唱前に連続テレビ小説『カーネーション』でヒロインの役を務める尾野真千子が登場し、椎名を応援した。歌唱中は椎名がボーカルであった東京事変（2012年2月に解散）のメンバーが演奏に参加した。舞台袖では尾野が椎名の歌声を聞いて感激の涙をこぼすシーンもあったと伝えられている。椎名が歌唱を終えた時に中間投票に関するアナウンスがあり、続いて2番目の企画「あしたを歌おう。 〜ハッピーバースデイ 3.11〜」が実施された。この企画では初めに井上が宮城県南三陸町を訪れ、東日本大震災が発生した2011年3月11日に子供が生まれた2家族と触れ合う様子がVTRで流された。VTRの後、井上による紹介で夏川りみと秋川雅史がともに「あすという日が」を歌唱した。歌唱中は洗足学園音楽大学の学生とともに合唱し（リハーサル時の報道によると人数は64人）、ステージには被災地の赤ちゃんなどの写真が次々に映し出された。歌唱後、拍手を送る井上は目に涙を浮かべていた。企画が終了すると、中間投票の結果が発表された。票数は紅230,275対白143,551で、紅組が優勢であった。また、サンドウィッチマンが再び登場し、東北への支援に対する感謝のメッセージなどを述べた。