在全会一开始的分组讨论中，陈伯达、吴法宪等人作了有代表性的错误发言，把修改宪法的讨论引导到一个错误的方向上去，以华北组最为突出。8月25日主席召集常委扩大会议之后，才扭转了这一错误偏向。

——1970年8月29日周恩来在中央政治局扩大会议上的发言

1969年中共九大之后，鉴于各级党的组织已在全国范围内基本恢复，毛泽东开始考虑恢复国家政权机关的正常运转问题。1970年3月8日，他提出召开第四届全国人民代表大会和修改宪法的意见，同时提出改变国家体制、不设国家主席的建议。之后，中央政治局遵照毛泽东的意见，开始修改宪法的准备工作。周恩来一直参与和具体负责四届人大的各项准备工作。3月17日至20日，中共中央召开工作会议，讨论召开四届人大和修改宪法问题。会议赞同毛泽东关于改变国家体制、不设国家主席的建议，但也有一些人提出不同意见。4月11日，林彪提出仍由毛泽东兼任国家主席的意见。次日，毛泽东批示“我不能再作此事，此议不妥”。但林彪一直坚持己见。与此同时林彪和江青两个集团自“文化大革命”以来的矛盾和斗争开始暴露并趋明朗化。

1970年8月23日至9月6日，中共九届二中全会在江西庐山举行。出席这次全会的有中央委员155人，候补中央委员100人。毛泽东主持了这次会议，并在会上讲话。周恩来参加了会议的全过程。

8月22日，毛泽东在中央政治局常委会上提出二中全会的方针，即要把这次会议开成一个团结的、胜利的会，不要开分裂的、失败的会，并认为会议可在月底结束。林彪、陈伯达、康生等在会上再次提出设国家主席和由毛泽东担任国家主席的建议。毛泽东说：那是个形式，不要因人设事；谁要做国家主席就可以加上，反正我不做。周恩来出席了政治局常委会，会后，周恩来向修改宪法起草委员会成员传达了毛泽东讲话精神。全会召开之前，林彪没有表示要在会上发表讲话。

8月23日，九届二中全会开幕。周恩来宣布全会的三项议程，即：（一）讨论修改宪法问题；（二）国民经济计划问题；（三）战备问题。周恩来还报告了四届人大的准备工作情况。康生作了有关修改宪法问题的说明。林彪在开幕式上突然发表讲话，强调毛泽东的国家元首、最高统帅地位，变相坚持设国家主席的意见；同时，林彪在讲话中还大讲毛泽东个人天才问题。在长达一个半小时的发言中，林彪不断重复了许多他过去称颂毛泽东的那些话，而这些话正是毛泽东审改文章时多次删去的。在林彪讲话时，坐在台上的毛泽东显得有些不耐烦，周恩来也显露出焦急的神态。陈伯达却听得很“认真”。林彪讲话后，全会各组发言集中在设国家主席和“天才”这两个问题上。在叶群等人的串通下，陈伯达、吴法宪、叶群、李作鹏、邱会作分别在发言中大讲“天才”，肯定“天才”，并提出要“揪出”“反对毛主席的人”。全会气氛骤然紧张起来。周恩来参加了东北组的讨论。他在发言中也肯定了林彪的讲话，提出：要勿忘过去，警惕现在，教育后代；要夹着尾巴做人，知错就改，做毛主席的好学生。但周恩来没有提到设立国家主席的问题，更没有暗示“揪人”。这天晚上，当他得知陈伯达整理的革命导师关于“天才”的“语录”后，感到情况已很不正常，立刻命令将“语录”稿及印件全部封存。

8月25日，根据江青的汇报，毛泽东主持召开政治局常委扩大会议，决定全会分组会议停止讨论林彪讲话，收回集中讲“天才”、要求设国家主席内容的华北组第2号简报，并责令陈伯达检讨。根据政治局常委扩大会议决定，周恩来等先后同陈伯达、吴法宪、李作鹏、邱会作谈话，指出他们的错误，要他们作初步的检讨。周恩来提出，会议还有两项议程，不能耽搁久了。8月31日，毛泽东发表《我的一点意见》一文，揭穿称“天才”的骗局和陈伯达的所作所为，批判了唯心史观。由此，全会延长会期，转向对陈伯达的批判。林彪等企图在全会期间搞有计划的抢班夺权阴谋被挫败。由于林彪、陈伯达等的干扰破坏，九届二中全会原定后两项议程实际上未作充分讨论。周恩来利用开会和找人谈话的间隙，专门听取了国家计委起草的《关于发展国民经济第四个五年计划纲要（草案）》情况的汇报，并对进一步修改这个文件提出意见。因操劳过度，周恩来一度病倒。9月6日，全会基本通过宪法修正草案，并批准国务院关于全国计划会议和1970年国民经济计划的报告。在同日全会闭幕会上，毛泽东、周恩来等在发言中强调要加强团结，读马列的书，各自多作自我批评，严守党纪军纪。中共中央同时宣布对陈伯达进行审查。

九届二中全会对陈伯达的揭露和批判，不仅是对林彪集团的沉重打击，同时也是对靠“文化大革命”起家的原中央文革小组的一种否定。会后，周恩来在批判陈伯达等人的过程中，开始初步掌握纠“左”的主动权，逐步展开对“文化大革命”中极左思潮的批判斗争。