1.舌戰華沙
1955年4月，王炳南出任駐波蘭大使。
這年7月底的一天，當王炳南和大使館的同誌們正在華沙郊外的小樹林裏談笑野餐時，機要秘書送來了外交部的一份電報。電報上說，美國通過英國方麵的斡旋，向我國建議舉行中美大使級會談。這個發往駐英代辦處的電報現在是加抄給駐華沙使館。王炳南看後，心裏開始琢磨：是不是要讓我去參加會談？
幾天後，外交部正式來電通知王炳南擔任中美大使級會談的中方首席代表。這樣的安排是總理經過認真考慮後才決定的。王炳南在黨內有從事十年外事工作的經驗，和美國人打交道的時間長，比較熟悉他們的思想、作風和處事的方法，這樣的重任還是由他來擔綱為好。另外，為了這場大使級會談，周總理還專門成立了一個中美會談指導小組，負責研究會談中的對策。組長是章漢夫，副組長是喬冠華，他當時被人們稱為秀才，秘書長是董越千，另外還有龔澎、浦山、王保流等，是一個人材濟濟的智囊團。他們無疑是王炳南的堅強後盾。
雖然王炳南剛接到這個通知時，心情並不輕鬆——因為中美會談絕不是一件簡單的事，它不僅關係重大，而且情況複雜，舉世關注，但當他看到自身的有利因素時，他覺得自己應該有信心去打這一仗。很巧的是，這次他的對手又是約翰遜。這兩位日內瓦會談上的對手如今將二度交鋒。
離會談時間沒有幾天了，王炳南大量地翻閱材料，根據國內的指示做了充分的思想準備，並深入了解這次會談的背景。1954年日內瓦會議後，不甘心失敗的美國開始積極籌劃與蔣介石集團的“共同防禦條約”，企圖使其侵占台灣的行為合法化，並以台灣為基地，擴大對中國的軍事對抗。對於這個非法的條約，中國當然不予以承認，並以實際的軍事行動解放了一江山島和大陳島，在美國的軍事訛詐麵前表現了中國人民的大無畏精神。1954年底中國又扣押了13名在中國從事破壞活動的美國間諜，麵對這一切，美國不和中國接觸是不行的。
1955年萬隆會議上，周總理就中美關係發表了一個曆史性的聲明：“中國人民同美國人民是友好的。中國人民不要同美國打仗。中國政府願意同美國政府坐下來談判，討論緩和遠東緊張局勢的問題，特別是緩和台灣地區的緊張局勢問題。”短短不到百字的聲明，如巨石投水，在全世界引起強烈反響。美國政府當然不能對這項聲明置若罔聞，於是7月13日，美國政府即通過英國向我方建議，中美雙方互派大使級代表在日內瓦舉行會談。
王炳南認識到，台灣問題將是中美會談必然要涉及到的最尖銳、最突出、最不可調和的主題，因而他和其他同誌研究了這個問題。就像一個打將出征的戰士，他既興奮又有些緊張，同時又不斷提醒自己要沉著，保持冷靜的頭腦。
王炳南出征了。當時，中美大使級會談的消息一公布，整個世界為之震驚。各國的重要報刊，幾乎都把這件事作為頭版頭條新聞，並對此作了許多評價和預測，其中有很多涉及王炳南的個人曆史、與周總理的關係，甚至私生活的介紹。王炳南一時成了報刊上被人評頭論足的新聞人物。
王炳南抵達日內瓦的當天，搶新聞的記者都蜂擁到車站來了。一下火車，王炳南便被團團圍住，他向新聞界發表了一個簡短的演說：“中國人民一向對美國人民是友好的，中國人民不想和美國打仗，周總理在亞非會議中，早已提到說中美應該用談判方式來緩和目前的緊張局勢。如果雙方都有一樣的誠意，我相信這次會議，不僅是遣返僑民問題不難得到合理的解決，而且更進一步能對緩和中美之間的緊張情勢有所貢獻。”這番講話贏得了在場記者的掌聲和讚歎。
第一次會談確定於8月1日下午在國聯大廈一個小會議廳裏舉行。會談還未開始，“記者之家”的酒吧間已經喧鬧開了。原來，有些記者已經得知中國將在第一次會談中宣布釋放十一名美國間諜的消息。有個美國記者禁不住脫口說：“啊，中國又搶去了‘主動’！”在旁的一些外國記者不無嘲諷地對這位美國記者說：“美國何嚐不可采取‘主動’，比如美國國務院緊跟著發表一個聲明，宣布撤退保護蔣介石的第七艦隊，這樣不就把談判的主動權搶過來了嗎？”事實證明，中國主動邁出的這一步是成功的，國際輿論很快就偏向中國。最直接的表現就是當王炳南等中國代表步入會議廳時，無數的新聞記者都友好地向他們招手致意。
不知是因為中方宣布了釋放美國間諜，還是因為王炳南和約翰遜早已熟識，反正第一次會談的氣氛是相當輕鬆愉快的。最後雙方達成了會談議程的協議，一是遣返雙方僑民問題；二是雙方有爭執的其他實質問題，同時確定第二天下午繼續舉行會談。
2.戰俘·僑民·錢學森
第二次會談隻進行了一小時就結束了。雙方提出了遣僑名單。
王炳南提出的名單裏有錢學森的名字，這位“無論到哪裏，都值五個師”的科學家在六月間的一封家書中夾帶了給陳叔通副委員長的信，信中要求政府幫助他早日回國。王炳南便就錢學森的歸國問題向約翰遜提出交涉，他還提出授權為第三國關照在美國的中國公民的利益。
約翰遜提出休會一天，以便請示國務院。第三次會談定於8月4日舉行。以後，會談就遣返僑民問題反反複複地進行了多次，卻遲遲得不到積極成果。