1972年9月29日，時任中國總理周恩來和日本首相田中角榮在北京簽署了《中日聯合聲明》（又稱《中日建交公報》），標誌著兩國正式建立外交關係。這份聲明的主要內容包括結束兩國之間的不正常關係（戰爭狀態），日本承認中華人民共和國為中國唯一合法政府。到1978年，兩國代表又締結了《中日和平友好條約》。

《中日聯合聲明》的主要內容還包括，強調兩國之間的友誼，日本「對過去戰爭給中國人民造成的重大損害的責任表示深刻反省」，以及中國政府宣佈放棄對日本的戰爭賠償要求。這份聲明雖然開啟了兩國之間關係正常化，促進了雙邊政治、經濟、文化交流，但是一些懸而未決的遺留問題直到今天仍然給兩國關係造成影響。

東京和北京之間最大的矛盾之一，來自位於東海海域的幾座無人居住的小島——日本稱之為尖閣諸島，而中國則稱釣魚島。2012年，日本政府宣佈對尖閣諸島實施「國有化」，引發了中國的強烈抗議，民間發起了抵制日貨的行動。時至今日，中方的海警巡邏船或者漁船一再出現在爭議島嶼附近海域並與日本海上保衛廳船隻相對峙。

日本對於一旦台海爆發衝突給地區安全造成的影響一向十分關切。2021年12月，已卸任的前首相安倍晉三首次提出「台灣有事即日本有事」的說法，認為台灣海峽的安全局勢與日本息息相關，如果中國武力進攻台灣，日本、甚至美日同盟應武裝介入。此話招致北京的強烈抗議和警告。2025年11月，首相高市早苗在國會內部政策質詢中再提該論述，再次引發中日外交風波，並在兩國掀起巨大輿論爭議。

在中國看來，日本方面沒有充分反省其戰爭罪行是雙邊關係發展最大的障礙之一。在侵略戰爭中，日本軍隊曾經在中國使用過化學武器和生物武器，造成大量殺戮，其中最知名的事件就是1937年的「南京大屠殺」。中國不斷批評日本試圖淡化其軍隊在二戰中的侵略和暴力行徑，包括部分民間出版的歷史教科書中使用爭議表述。

位於東京的靖國神社供奉著明治維新時代以來為日本戰死的軍人，其中包括二戰中的14名日本甲級戰犯。幾乎每年都有知名日本政治人物，包括國會議員和內閣大臣在重要祭拜日參拜靖國神社，一再引起中國政府的抗議。不過自1995年以來，小泉純一郎是唯一一位在任期內（2006年）參拜過靖國神社的日本首相。圖為2022年8月15日——日本二戰戰敗投降日，大批民眾排隊進入靖國神社。

2011年福島核電站洩漏事故發生後，相關處理過程中產生了大量曾經受到放射性污染的廢水。2023年夏季，在日本政府批准和國際原子能機構（IAEA）監督下，當局開始將放射性廢水過濾和稀釋後逐步排入太平洋。中國在反對無效後，全面禁止日本海產品進口。中國民間也一時間反日情緒高漲。2025年，在雙方協商後，中國同意啟動恢復進口程序。

2024年，中國連續發生暴力襲擊日本人事件。2024年6月，蘇州日本學校校車遭持刀者襲擊，造成一死兩傷（死者為中國人）；同年9月，深圳一名日本籍男童在上學途中遭持刀攻擊後死亡。有分析指出，受到中國官方默許的反日宣傳和民族主義煽動導致民間仇日情緒升溫。日本政府要求中國採取措施保障在華日本人的安全，並呼籲北京管控社群網站上的「惡意反日貼文」。