1975年1月13日，歷經磨難的中華人民共和國第四屆全國人民代表大會第一次會議在北京開幕。會上，周恩來代表國務院作《政府工作報告》，他重申了1964年三屆人大《政府工作報告》提出的「兩步設想」：「第一步，用15年時間，即在1980年以前，建成一個獨立的比較完整的工業體系和國民經濟體系；第二步，在本世紀內，全面實現農業、工業、國防和科學技術的現代化，使我國國民經濟走在世界的前列。」
實現「四個現代化」，是整個《政府工作報告》中最引人注目的地方，也是《報告》的精髓所在。少年時代起就立志中華「崛起」和「騰飛」周恩來，在他擔任共和國總理的20多年裡，更時時不忘實現祖國的繁榮富強。早在1954年的一屆人大上，他就提出要建設「現代化的工業、現代化的農業、現代化的交通運輸業和現代化的國防」的意見。1959年二屆人大之後，他又號召加快建設一個「具有現代工業、現代農業、現代科學文化和現代國防的社會主義強國」。直到1964年三屆人大上，周恩來完整提出了「四個現代化」的目標和「兩步走」的戰略設想。
1966年4月，國內形勢已是「山雨欲來風滿樓」。這時周恩來對實現「四個現代化」仍充滿希望，他說：「不論遇到什麼風浪，勤勞勇敢的中國人民經過二、三十年的努力，一定能夠把中國建設成為一個具有現代農業、現代工業、現代國防和現代科學技術的社會主義強國。」面對突如其來的「文化大革命」的風暴，周恩來不得不花費巨大精力來應付各種複雜的局面。在極端困難的條件下，他竭力維持農業、工業、國防和科學技術方面的工作，使之不致遭受更大的損失，或在維繫中有所進展。在這期間，心繫國家和人民的周恩來所思所慮依然是中國的現代化進程。
農業方面。「文化大革命」時期，雖然農作物收成主要是糧食生產保持了穩定增長，但就全國來說，農業生產水平還很低，還不能擺脫自然經濟的落後狀態；加上長期以來「左」的指導思想的影響，現行政策不能適應農村實際，因而束縛了廣大農民的生產積極性。在對農村經濟工作常抓不懈的同時，周恩來始終認為，作為一個農業大國，農村的狀況決定了基本的國情。他多次提出：中國的國民經濟實力按人口比例計算，比日本、西德還差；我們還沒有趕上世界先進水平，因此不能算強大。不這樣認識，就會自滿、驕傲、不實際。為此，他十分注重了解、掌握髮達國家的農業情況，要求有關部門不要忽視向「送上門來的老師」（即來自發達國家的農業團體）學習的機會。周恩來的目的很明確：借鑒、吸收國外的經驗，儘快改變國內農村落後面貌，逐步接近和趕上發達國家的水平。
工業方面。和農業比較，「文化大革命」對工業生產的衝擊和破壞要嚴重得多。由於「停產鬧革命」，1967、1968兩年主要工業產品產量均呈下跌趨勢。尤其是鐵路運輸，成為影響全國工業生產的「老大難」部門。在周恩來勉力維持下，整個工業情況直至1969年九大之後才有所好轉。但從1970年起，全國又出現工傷事故大幅度增加、產品質量普遍下降等問題。究其原因，除企業領導和職工受無政府主義影響、制度不健全、管理混亂外，設備陳舊、生產能力和技術水平低下，也是客觀存在的重要因素。1972年春天，周恩來親自抓日用工業品和出口產品的質量問題。針對國內企業屢次出現不合格產品的情況，他指出：我們經濟上仍很落後，底子就是「一窮二白」，所以，不好、不行的地方要敢於承認。又說，事實證明，我們只能基本自給，哪能說完全自給呢？需要進口的還得進口嘛！正是從這時起，周恩來把目標對準西方發達國家，批准引進了大批成套新型生產設備，並確定了「一學、二用、三改、四創」的引進國外先進技術的方針。
國防方面。「文化大革命」中的國防建設也一直為周恩來所關注。1969年1月，當得知華東、中南許多地方受冰凌影響，有線通信阻斷，需採用地下電纜才可望解決這一難題時，他激動地連聲問道：「我們國家有多少公里電纜？為什麼這麼少？為什麼這麼落後？（列舉有關部門通信狀況後）落後！落後！最重要的是改變這種落後現狀，使有線、無線，包括電纜、微波都趕上去。」同年2月，周恩來連續召開國防科研和軍工生產部門負責人會議，對海軍新型艦艇的研製，空軍殲擊機、轟炸機的生產，以及高射炮、雷達、地空導彈等防禦性武器的改進、布局和規劃等，一一作出指示。九大期間，周恩來還嚴肅批評一些軍工企業不敢抓產品質量、取消檢驗制度的做法。1971年12月，他同葉劍英、李先念等一起聽取關於航空工業產品質量問題的彙報，要求航空系統各單位的主要領導親自抓產品質量，恢複合理的規章制度，批判極左思潮。他說：不能認為凡是資本主義國家的東西都不好，它們也是勞動人民創造的。不要以為我們什麼都能搞，要批判地學習外國的東西。
科技方面。能讓動亂年代裡的周恩來常感欣慰的，是他一直緊抓不放的尖端事業所取得的成就。1966年底，在周恩來直接領導部署下，科技人員排除干擾，團結奮戰，取得第一次氫彈原理性實驗的成功。正在西花廳聽彙報的周恩來十分興奮，他擺下家宴，同參與研製部門的負責人共慶勝利。此時，中南海牆外造反派發出的「打倒」之聲隱約可聞。周恩來邊吟誦毛澤東詩句「不管風吹浪打，勝似閑庭信步」，邊舉起酒杯說：「今夜得寬餘。喝酒吧！」快慰之情，溢於言表。在原理性實驗成功的基礎上，科研人員再接再厲，於第二年6月取得中國第一顆氫彈試爆成功的重大勝利，提前實現了毛澤東、周恩來預計的目標。1969年9月，周恩來親自指導進行的中國首次地下核試驗又獲成功。1970年春，有關部門執行周恩來提出的工作方針和指示，將中國第一顆人造地球衛星「東方紅一號」成功送入太空。周恩來以此作為「禮物」，向正在召開的印度支那人民最高級會議首先宣布，以示祝賀。在「文化大革命」的環境下，中國尖端技術領域的一系列成就，使國際社會對中國擁有的能力和潛力不能不刮目相看。
進入七十年代後，熟悉國情的周恩來常以一種難以言狀的心情，注視著世界經濟的迅猛發展，尤其是西方發達國家科學技術日新月異的變化。針對美國總統尼克松稱中國為「世界五大力量」之一的說法，周恩來多次表示，中國確實是一個潛在的力量，但不是一個現實的力量。中國的工業水平比美國落後得多，還要奮鬥好幾十年。在這個問題上要有點自知之明。他還向法國總統蓬皮杜說過，人家說我們是大國，我說不完全是。面積大、人口多，這算是大國。但從經濟發展來說，差得很遠。如果按人均國民生產總值來說，法國是中國的十多倍。中國需要幾十年的努力，至少要到二十一世紀，才能達到法國現在的水平。關於科學技術方面的差距，周恩來也作過具體比較。一次，他對美籍物理學家李政道談到，在計算機生產上，中國要比日本差三十年。現在我們不了解這方面的情況，白紙一張。這跟整個工業水平、技術水平有關。眼看中國與國際先進水平的差距不斷拉大，周恩來真是焦慮不已。1971年8月，主持《政府工作報告》起草工作的周恩來曾列出一份《報告》提綱，其中明確寫有「農業、工業、國防和科技的現代化」的內容。同時，提綱還就「四五」計畫的設想提出近期發展目標：「一個穩固的農業基礎」，「一個比較強大的工業」，「一個比較發達的交通網」，「一個城鄉交流、內外交流的商業網」和「一個比較先進的科學技術和科學理論」。由此而見，正視國情，實事求是，逐步實現「四個現代化」的遠景目標，正是晚年周恩來由衷的心愿。
1974年冬，鑒於周恩來的身體情況，鄧小平受毛澤東委託代周恩來主持起草四屆人大《政府工作報告》稿。在鄧小平領導下，起草小組克服阻力，最終將周恩來長期以來關於「四個現代化」的思想作為重點寫入《報告》稿中。同年12月20日，周恩來審閱同意這一《報告》稿。這是老一輩革命家在四屆人大籌備期間取得的又一個重大勝利。
第四屆全國人民代表大會第一次會議批准周恩來所作《政府工作報告》，產生以周恩來、鄧小平為領導核心的國務院人選，具有十分重要的現實意義和深遠的歷史意義。首先，它以事實證明，在「文化大革命」中，中國共產黨及其領導的國家和軍隊並沒有被摧毀、還能夠保持統一和開展必要的工作，社會主義制度的根基仍然保存著。這是當時以及後來黨和人民克服困難、戰勝內外敵人的基本條件。其次，周恩來重申「四個現代化」的目標和「兩步走」的戰略，在特定歷史條件下強調和指明了一個時期工作的方向，它給予全黨全國人民以極大信心和希望。從廣義上說，它也是今天中國共產黨領導實現跨世紀「三步走」宏偉藍圖的最初構想。第三，以周恩來、鄧小平為核心的國務院，集中了相當一批革命家和老幹部，他們多數