1972年5月，周恩来在检查身体时发现尿中有癌细胞，随后被确诊为膀胱癌，但他不仅继续担负着常人难以承受的繁重工作，而且承受着来自党内外巨大的政治压力，同林彪、江青反革命集团在批判极“左”思潮、“组阁”、“反对经验主义”等重大问题上进行了顽强的斗争。他在毛泽东的支持下，逐步推举邓小平重新走上党和国家的领导岗位，成为自己的接班人，为中国今后的前途和命运作出了重大贡献。
周恩来自1974年6月1日住院到1976年1月8日逝世，共做大小手术13次，平均40天左右要动一次手术。只要身体尚能支持，他仍继续坚持工作。这一时期，他除了批阅、处理一些文件外，同中央负责人谈话161次，与中央部门及有关方面负责人谈话55次，会见外宾63批，在会见外宾前后与陪见人谈话17次，在医院召开会议20次，出医院开会20次，外出看望人或找人谈话7次。
那么，在周恩来估计到自己的生命“还有半年的时间”后，他又做了些什么呢?
他拖着只剩下30.5公斤的重病之躯，继续顽强地工作着周恩来住院期间，依然自己动手起草或批阅文件。他历来反对那种只动脑不动手、甚至既不动脑也不动手的领导作风。每天送给他的文件都由秘书或邓颖超带到医院。看文件时间长了，他感觉很疲劳时，才让秘书或邓颖超念给他听。
从1975年6月以后，周恩来由于癌症的折磨，身体极度消瘦，体重只剩下了30.5公斤。他清醒地估计到自己的生命“还有半年”的时间，但他依然继续顽强地工作着，同病魔、同邪恶势力进行着最后的搏斗。
6月2日，就赵君陶关于其姐赵世兰政治历史问题的申述信批示，要求有关部门对赵世兰所作结论进行复查。
6月6日，会见澳大利亚外交部长威尔西和夫人。翌日，会见菲律宾总统马科斯和他的夫人、女儿及其他随行人员。邓小平参加了这次会见。周恩来说，中菲两国都是发展中国家，同属第三世界。当马科斯称中国是第三世界国家的“当然领袖”时，周恩来说，第三世界应该是一个民主的大家庭，毛主席说过，我们不当这个头头。又说:现在会谈、宴会，都由邓小平副总理负责了，给我提供了休息的机会。请你们原谅，我是在病中。我本应该举行一个家宴，请你们全家，请我们的老朋友罗慕洛(菲外交部长)先生吃顿饭的，但现在没有可能了。9日，周恩来和马科斯总统签署两国政府联合公报，决定自即日起两国建立外交关系。6月9日下午，参加了“贺龙同志骨灰安放仪式”。这一天，是贺龙元帅含冤逝世6周年的日子。“贺龙同志骨灰安放仪式”在北京八宝山革命公墓礼堂举行。
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!”
