[中法建交的前奏]当中法在经济和文化的关系上逐渐取得进展时，一些有远见的法国国务活动家开始致力于中法外交关系的建立，他们的活动构成了中法建交的前奏曲。
1957年5月，法国前总理埃德加·富尔应中国人民外交学会的邀请，访问中国。富尔对发展中法关系一直持开放态度，他在1955年任总理期间，就批准了法新社和新华社向中国和法国互派记者的协议，并在1956年1月接见来访的中国青年代表团。富尔是中国接待的第一位法国国务活动家。这次他虽以私人身份出访，但引起世人瞩目。
1957年5月22日，富尔途经香港到达北京，在香港，他就对记者表示，他主张法国承认中国，到达北京后，他又在各种场合表明自己希望中法建立外交关系的主张。在华期间，他受到了毛泽东主席的接见，这是毛主席首次接见法国客人。毛主席在谈到中法关系时，还引用了“鹬蚌相争，渔人得利”
的典故，阐明了中法关系的利害。
正是在这次访问中，富尔读了毛主席诗词的俄语译文。回国后，他写了一本介绍中国情况的书，借用毛主席诗词中“龟蛇锁大江”、“一桥飞架南北，天堑变通途”等诗句的含义，书名取为《蛇山与龟山》，他希望在中法之间就象在蛇山与龟山之间一样，架起一座沟通的桥梁。
1958年戴高乐将军再次上台执政，他在政治、经济、军事等方面逐渐摆脱美国的控制，在外交上奉行独立自主政策，为中法关系的发展铺平了道路。
1961年，戴高乐总统召见富尔，对他说，法国和中国没有外交关系，这种情况是“不正常的”，他建议先发展经济与文化关系。当时，法国同阿尔及利亚的战争尚未结束，而中国坚定地站在阿尔及利亚人民一边，所以当时建交还不具备客观基础。
1963年，法国十分关心印度支那中立化的问题，而且认识到离开中国不能解决亚洲问题，这时，戴高乐再次召见富尔，告诉他：“法中建交由你去谈。”当时双方没有外交关系，戴高乐不能把富尔的“委托书”直接送给中国政府，于是想了个办法，由他本人给富尔发一公函，委任富尔为他的“个人代表”前往中国密谈。对外，则称富尔以私人身份访华。
1963年10月18日富尔离法，途经柬埔寨、香港，21日到达中国，进行了为期两周的访问。富尔主要和周恩来总理和陈毅外长进行了会谈，至于会谈的前景，富尔事后回忆说，存在两种抉择：“第一是全面恢复关系；第二，考虑到台湾问题的障碍，两国之间先发展实质性的经济文化关系。”当时富尔十分了解戴高乐愿意和中国建交的迫切心情，关于台湾问题，可以采取回避态度，而一旦法国向北京派驻大使，那么根据国际法，就意味着中断了和台湾的正式关系。因此富尔选择了第一种前途，当他把报告发回巴黎后，得到了戴高乐的批准，有关原则问题的协议很快达成，从而迈出了中法建交的第一步。富尔回国之前，刘少奇主席和毛泽东主席还先后会见了他。
[中法外交关系的建立]1963年12月和1964年1月，中法互派代表在伯尔尼举行了四轮会谈，拟定公告文件。中方代表是当时距伯尔尼最近的一位大使李晴川，法方代表是由法国外长古夫·德姆维尔委派的雅克·德·博马舍。会谈决定在巴黎和北京同时发表同一内容的建交公报。
上述会谈都是在秘密状态下进行的，所以当时世人尽管感到中法建交势在必行，但普遍认为不会很快实现。
然而，在1月8日，富尔却放出了第一个试探性的气球。晚上，他会见了法新社记者和《费加罗报》记者，发表了主张中法建交的谈话，他说，应该“立即”恢复外交关系。这次谈话的文字是事先精心拟定，并经戴高乐亲自审定，目的是为中法建交作舆论准备。
1月27日，中国和法国同时发表关于建立外交关系的联合公报：“中华人民共和国政府和法兰西共和国政府一致决定建立外交关系。两国政府为此商定在三个月内任命大使。”法国是西方大国中第一个和中国建立大使级外交关系的国家。
1月31日，戴高乐按时举行记者招待会，在谈到中法建交问题时，他解释了法国采取这一重大步骤的动机和原因，这主要是面对现实，中国是一个伟大的民族，具有悠久的文明，共产党政府已在中国执政了15年，中国是一个独立的主权国家；同时，要解决世界上的问题，维护世界和平也离不开中国；此外，建交也是中法贸易、科技文化交流合作的需要。戴高乐说：“法国同这个国度，同这个国家建立正式关系只是如实地承认世界而已。然而在世界上的实际的巨大演变之下，一国人民同另一国人民增进直接接触也有助于人类的事业，即明智、进步与和平的事业。
为圆满解决台湾问题，在中法建交后的第二天，根据事先商定中国外交部发言人发表声明，单方面宣布：“中华人民共和国政府是作为代表全中国人民的唯一合法政府同法兰西共和国政府谈判并且达成两国建交协议的”， “任何把台湾从中国的版图割裂出去或其他制造两个中国的企图，都是中国政府和中国人民绝对不能同意的”。法国方面自然只承认一个中国，但它希望台湾按国际法惯例，自动脱离和法国的关系。2月10日，台湾宣布和法国断交，从而使此一问题得以圆满解决。
5、6月，中法双方互派大使，法国第一任大使是佩耶，中国第一任大使是黄镇。
中法建交是中法关系史上的大事，它标志中法关系发展到平等互利、友好合作的新阶段。它有利于两国在国际舞台上发挥更大的作用，也有利于促进两国在各个领域里的交流和合作，增进两国人民源远流长的友谊。
[中法关系的发展]中法建交后，两国间的友好往来和经济文化交流得到顺利而稳步的发展，即使在“十年浩劫”中也没有出现大起大落的情况。
中法建交后不久，法国就出现了一股“中国热”。1964年2月，我国一个艺术团在法国访问演出京剧，受到观众和报纸的热烈欢迎。在巴黎首次演出时，观众的掌声持续了5分钟之久。《法兰西晚报》称赞京剧溶舞蹈、杂技、话剧、诗、歌、音乐、艺术于一炉，真是“奇妙无比”。法国电视台专门向法国人介绍中国的情况，店铺里的荔枝和竹笋销售一空，有些旅行社着手组织法国旅客去中国渡假，多维尔地方还宣布要度一次中国式的周末。
接着，中法两国在政治、经济、文化的交往方面都有了进一步的发展。
1965年7、8月间，法国国务部长马尔罗访华，他是中法建交后第一位正式来访的法国政府部长。受到周恩来总理和陈毅副总理的接见。
在经济联系和技术合作方面，两国频频举办工业展览会。1964年9月，首届法国技术展览会在北京开幕。1965年3月和5月，中国先后参加法国里昂博览会和巴黎博览会，1965年11月法国又在华举办法国工业展览会。
1966年6月，中法航空协定在巴黎签字。根据协定开通了中法之间的航线。
此后，两国间的友好往来逐渐增多，关系日益发展。随着中法关系的发展，中法官员访问规格越来越高。1973年9月，法国总统蓬皮杜应董必武代主席和周恩来总理邀请，对中国进行了正式访问。在中国受到热烈欢迎。这次访问是法国国家元首对中国的第一次正式访问，标志中法关系发展到新的阶段。蓬皮杜在华期间，和毛泽东主席进行了长时间的友好谈话，和周恩来总理举行会谈，就主要国际问题和中法关系交换了意见。这次访问取得了积极成果，9月17日，蓬皮杜离华回国之际，发表了《中法公报》，《中法公报》表明双方在许多主要国际问题上有广泛的一致看法，也表达了两国政府加强两国人民之间友谊和发展两国关系的共同愿望。《中法公报》反映了这次访问在加强两国关系方面的成果，《公报》写道：“双方商定，将进一步研究发展经济关系的现实可能性以及在技术、工业方面特别是在发达的石油化工、航空、机械和电气工业方面加强交流的问题。”“双方还决定签订海运协定和加强在航空运输方面的合作。”
1975年5月，当时主持国务院工作的邓小平副总理对法国进行了正式友好访问，也受到法国方面的热情接待。这是我国领导人第一次正式访问西方国家。
在这个阶段，科技文化交流也在发展，有越来越多的科技代表团、艺术团体、科技界文化界名人互访。1974年11月5日，北京到巴黎的空中航线正式开航。
然而，在中国“文化大革命”结束以前，由于种种原因，中法关系还没有进入黄金时期，正如蓬皮杜在访华的答谢宴会上所说：“我们的贸易关系虽然已很活跃，但远未达到令人满意的水平。”“我们之间的关系尽管业已富有成果，但只不过是处于开始阶段；⋯⋯”中法关系新阶段的到来，取决于中国采取对外开放的政策。