6月16日，就3月26日做第三次大手术后的病情及治疗情况致信毛泽东，告知这段时间“恢复好，消化正常，无潜血”，但“膀胱出血仍未断”，癌细胞屡有发现。经与中央常委四人研究后，决定提前进行膀胱镜电烧治疗。信中还说：“我现在身体还禁(经)得起，体重还有61斤。一切正常，可保无虞，务请主席放心。”信中还请毛泽东“早治眼病”，以利健康和工作。当晚至次日凌晨，做手术治疗。仅一周后，又开始接见外国来宾，同有关负责人谈话，审阅报告并作批示。
7月23日，周恩来最后一次来到人民大会堂，嘱咐工作人员对新同志要搞好“传、帮、带”。在人民大会堂南门接见厅，周恩来伫立“迎客松”画前，沉思良久。
8月24日，经过二次治疗，他的身体仍很虚弱。在北海公园散步时，他长时间凝望湖水沉思，并对身边医务人员说：“你知道今天是什么日子吗?今天是老舍先生的忌日!”
8月26日晚，周恩来在医院会见即将返回柬埔寨的西哈努克亲王和宾努亲王。在一个多小时的会见中，周恩来热情地赞扬邓小平，给两位亲王留下深刻的印象。在场的柬埔寨民主团结政府大臣秀蒲拉西回忆说：周称赞邓小平副总理，并说有邓代替他，他就感到放心了。
对邓小平主持中央日常工作以来所取得的显著成效，周恩来感到由衷的欣慰。这种欣慰之情，在他以后同外宾的多次谈话中也毫不掩饰地表露出来。
在周恩来住院期间，邓小平是他在医院里会见次数最多的中央领导人。特别是邓小平领导“全面整顿”期间，周恩来同邓小平谈话次数更频繁。经毛泽东同意，从7月初开始，中共中央政治局的日常工作由邓小平主持。从此，周恩来和邓小平每隔几天就要见一次面。单在7、8、9三个月，他们在一起开会或谈话就有12次，几乎每周一次。此外，周恩来经常约见的政治局成员还有叶剑英、李先念、纪登奎、吴德、华国锋、汪东兴等。
8月29日，周恩来同准备参加西藏自治区成立60周年庆祝活动的中央代表团团长华国锋谈话，请华转达他对西藏人民的问候，并提出要特别注意执行党的民族宗教政策，培养藏族干部，发展民族经济。他紧握邓小平的手说：“你这一年干得很好，比我强得多!”
进入9月以后，周恩来的病情急转直下，癌细胞继续扩散，免疫力严重下降。在这种情况下，医疗组不得不取消周恩来的外事接待活动和室外散步。
9月3日，他同秘书一起清理文件，吩嘱秘书，除“文化大革命”初期有关材料和1972年江青会见美国学者罗克珊·维特克的谈话等有关材料外，其余材料均退回有关部门。
9月4日，他就3日《参考消息》转载香港《七十年代》编辑部专稿《访蒋经国旧部蔡省三》一文作出批示，要罗青长、钱嘉东找王昆仑、屈武等对有关蔡省三的材料“进行分析”，“弄清真相”。批语最后，周恩来用颤抖的手一连写下了4个“托”字。
9月7日，周恩来不顾病情的严重恶化和医护人员的一再劝阻，坚持会见了伊利耶·维尔德茨率领的罗马尼亚党政代表团。这是周恩来生前的最后一次外事活动。当谈到自己的病情时，他坦然而又肯定地告诉客人：马克思的“请帖”，我已经收到了。这没有什么，这是不以人的意志为转移的自然法则。接着，他充满信心地说：我现在病中，已经不能再工作了。邓小平同志将接替我主持国务院工作。邓小平同志很有才能。你们可以完全相信，邓小平同志将会继续执行中国党和政府的内外方针。这次会见，只有短短的15分钟
9月15日，周恩来在与人谈话中，就近期报刊宣传开展对《水浒》评论一事指出：他们那些人(指“四人帮”)有些事情做得太过分了!最近评《水浒》批“投降派”，矛头所指，是很清楚的。9月20日下午，周恩来做住院后的第四次大手术。邓小平、张春桥、李先念、汪东兴和邓颖超等来到医院手术室外守候。
