中日韓領導人下午結束在東京的會談，總理溫家寶啟程返國，他與日本首相菅直人進行雙邊會談時，菅直人就福島核事故造成的嚴重影響，表示歉意，強調日方將盡全力積極應對，及時向中方通報準確信息，並加強同中方在核能安全領域的合作。溫家寶說，中方支持日方災後重建和經濟振興，願派遣災后重建考察團，及貿易投資促進代表團訪日，恢復和擴大中日旅游交流，在確保安全前提下，適當調整對日本食品的進口限制，此外，雙方探討建立有效的防災救災合作機制。

溫家寶在中日韓領導人會議上，提出三國加強合作的七點建議，倡議建立中日韓核電安全交流與合作機制，而三國領導人會後發表三國發表會議宣言，以及加強災害管理合作、核安全合作及可再生能源等成果文件，中日韓並成立合作秘書處，每年開會磋商亞洲政策。