1862年(中國同治元年，日本文久二年)6月13日上午，一艘漆著「千歲丸」船名的日本商船，駛進了黃埔江，停泊在上海港碼頭。這是自從日本德川幕府實行鎖國政策禁止日本船航行中國二百多年來，日本官方正式派遣來華的第一艘日本船，也是日本開國以後企圖打開中日關係的初次嘗試。千歲丸的乘員們還在上海進行了許多文化交流活動，留下不少記載。因此，千歲丸的上海之行在近代中日文化交流史上，是一件具有開創性歷史意義的大事。
日本德川幕府在19世紀50年代被迫開國，與美、英、法、俄、荷等西方國家簽訂了一系列親善條約和修好通商條約，建立了外交與貿易關係。可是直到60年代，日本與它最鄰近的大國中國之間，卻還沒有正式的外交關係和通商協定。所以當時日本自幕府官員到各藩的有識之士，從抵禦西方衝擊、了解世界形勢以及擴大貿易市場、增加財政收入等角度出發，均認為有必要與中國建立外交、貿易關係。他們還主張應該先對中國的海港和對外貿易情況作一些實地調查。1862年3月中旬，幕府花了34000銀元在長崎購買了一艘名叫「阿米斯得號」的英國商船。決定由這艘船擔負去上海調查與開展貿易的任務，並把它改名為「千歲丸」。這是一艘載重量為358噸的三桅木造帆船，船上原來的英國船長和14名英國船員仍被僱傭來擔任這次航行的航海技術工作。幕府委任了以幕吏根立助七郎與長崎地方官員沼間平六郎為首的八名官員負責與中國交涉與貿易。隨行的還有七名中西文翻譯、醫生和書記員。當時各藩也迫切要求了解中國的情況，所以幕府同意某些藩派出若干名藩士以官吏隨員的身份同行。其中有荻藩的高杉晉作、薩摩藩的五代才助、佐賀藩的中牟田倉之助等十幾人。此外還有三名長崎商人、一名荷蘭商人以及僕人、廚師、水手等，全船總人數為67名。千歲丸運載到中國貿易的貨物主要有煤炭25萬斤、人蔘5000斤以及海帶、海參、干鮑等水產品。
千歲丸於1862年6月7日從長崎出海，6月12日到達吳淞口，13日雇汽船拖曳入黃埔江。千歲丸進上海港時，前桅掛荷蘭旗，中桅懸英國旗，後桅才是日本旗，船停泊在法租界內荷蘭駐滬領事館附近的江岸。消息傳開，碼頭上聚集了許多中國人圍觀，他們對日本人的服裝和腰佩雙刀尤感新奇。而且當時處在太平軍進攻下的上海，曾謠傳英國邀請日本派兵來中國幫助對付太平軍，所以看到佩著雙刀的千歲丸日本官員與藩士上岸，就有人產生了誤會，悄悄議論「日本兵來了」。千歲丸一行上岸後，便在荷蘭領事館附近的旅館宏記館投宿。
到上海的第二天，根立助七郎等日本官員便在荷蘭駐上海領事的陪同下，到道台衙門拜訪了上海道台吳煦。雙方除了禮節性的寒暄外，主要是商談開展日中貿易的具體措施。日本官員詳細地詢問了中國當局對目前形勢、中日貿易的看法，以及對待外國商人、租界、稅收等方面政策。了解了許多中國的情況和中國處理外交難題的經驗。日本官員還拜訪了荷蘭、英國、法國等國駐上海的領事，詢問開展對華貿易需要了解和注意的問題。
除了幕府官員們著重與上海道台及各國領事會談、應酬外，千歲丸的其他乘員，包括隨行的藩士、商人、水手們，都經常自由地在上海城內散步、參觀、購貨、買書，並隨意與中國平民交往、筆談或互相拜訪。特別是文化水平較高的藩士們，通過各種方式直接接觸中國各方面人士，深入調查中國社會情況，同時也進行了許多文化交流活動。一般上海市民對千歲丸日本乘員的態度頗為友好，到宏記館來拜訪日本客人的中國人士絡繹不絕，據記載有學生、武弁、畫工、醫生、商人、紳士等。藩士們還經常與中國文人通過漢字筆談交流思想，並探討宋明理學、世界形勢、兵法、文學等各方面問題。如高須藩藩士日比野輝寬的《沒鼻筆話》收錄的全是他在上海與中國文人的筆談。日本藩士們還經常與中國詩人互贈詩篇。另外搜購中國圖書也是藩士們的重要任務。他們在上海各大小書店、書攤，大量收購有關中國地理、歷史、政治方面的書籍以及漢譯西書。他們特別感興趣的是中國的地方志、地圖和關於太平天國的資料。有的書實在買不到，就設法借來抄寫，如中牟田倉之助就抄寫了太平天國的重要文獻《天理要論》、《太平詔書》、《資政新篇》等書。
千歲丸在上海停泊了兩個月左右，於1862年8月10日離開上海回國。8月19日回到日本長崎港。千歲丸一行調查收集了有關中國的大量情報和資料，為日本政府決定對華政策和開展對華貿易提供了重要情況。鎖國以來，日本船和日本人不能來中國進行經濟、文化交流的局面開始發生變化。
特別值得注意的是參加千歲丸上海之行的藩士，大多是日本各藩選拔出來的優秀的青年下級武士。他們富有朝氣，善於思考，具有敏銳的觀察力，同時懷著憂國憂民之心。他們把這次訪華看成是開拓眼界，增長見識、實地考察中國社會，總結中國的經驗教訓以探求日本前途的好機會。對於其藩主交給的調查研究任務，也有很強的責任感。因此，他們抓緊一切機會，調查中國的政治、經濟、軍事、社會狀況，與中國各界人士接觸，收集各類書刊、資料、地圖。藩士們還詳細記錄了這次上海之行的親身經歷和調查的成果，其中許多人都寫下了一種或數種日記或筆記，為研究幕末日本人的中國觀和中日文化交流史提供了寶貴的資料。其中最突出的是當年23歲的荻藩士高杉晉作。他是吉田松陰的學生，後來創建了奇兵隊，成為著名的維新志士。他在這次上海之行過程中，一個人就寫了五種日記與筆記，即《航海日錄》、《上海港留日錄》、《長崎淹留日錄》、《內情探索錄》和《外情探索錄》，合稱為《游清五錄》。佐賀藩士中牟田倉之助，明治維新後被封為子爵，是日本近代海軍的創始人之一。他也寫了好多種記錄，如《從長崎至上海航行日記》、《上海行日記》、《上海滯在中雜錄》、《唐國上海道台應接書》、《上海渡航日記》等。此外還有佐賀藩士納富介次郎的《上海雜記》，尾張高須藩士日比野輝寬的《贅疣錄》和《沒鼻筆記》，肥前大村藩士峰源藏的《船中日錄》、《清國上海見聞錄》，濱松藩士名倉予何人的《海外日錄》、《支那聞見錄》、《滬上筆語》等。同行的長崎商人松田屋伴吉也寫了《唐國渡海日記》。
從藩士們的日記筆記中可以看出他們的中國觀有個變化的過程。千歲丸剛進上海港時，他們看到江里眾多的船隻和江岸聳立的高樓，大多讚歎上海的繁榮。可是當他們上岸漫遊上海城內外時，就發現與外灘租界內的華麗洋房形成鮮明對比的是上海舊城中國人居住區的骯髒和混亂，還有鴉片煙毒的泛濫。他們還親眼看到了清政府官員的腐敗和軍事上的虛弱。尤其是清政府出賣主權勾結外國軍隊鎮壓太平天國，以至西方侵略者在上海橫行霸道，連上海城內的孔廟等處都成了英法軍隊的兵營，使日本藩士們也感到很氣憤。高杉晉作等藩士通過這次上海之行，總結中國的教訓，認為只有革新政治軍事，才能對外維護民族獨立、對內剷除暴政並防止農民起義。這種認識成為他們形成倒幕維新思想的因素之一。