Trong thời gian chuyến thăm (6-10/7), tại thủ đô Washington D.C, Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng đã hội đàm với Tổng thống Barack Obama; tiếp Đại diện Thương mại Michael Froman; tiếp các lãnh đạo tôn giáo Hoa Kỳ, gặp gỡ đại diện các tầng lớp xã hội Việt Nam-Hoa Kỳ và các nghị sỹ Hoa Kỳ.
Nhân dịp này, Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng đã có bài phát biểu quan trọng và trao đổi về quan hệ Việt Nam-Hoa Kỳ trong giai đoạn phát triển mới, tại Trung tâm Nghiên cứu Chiến lược và Quốc tế (CSIS); dự tọa đàm với các doanh nghiệp hàng đầu của Hoa Kỳ; chứng kiến lễ ký kết nhiều văn kiện hợp tác giữa Việt Nam và Hoa Kỳ, giữa Việt Nam và Ngân hàng Thế giới.
Tại thành phố New York, Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng đã hội kiến Tổng Thư ký Liên Hợp quốc Ban Ki Moon; đến thăm gia đình nguyên Tổng thống Bill Clinton tại Kittle House; tiếp đại diện lãnh đạo Đảng Cộng sản Hoa Kỳ và gặp gỡ bạn bè cánh tả Hoa Kỳ; nói chuyện thân mật với đông đảo bà con Việt kiều và lưu học sinh Việt Nam tại Hoa Kỳ; gặp gỡ, trao đổi với nhóm trí thức đại học Havard...
Nhân chuyến thăm, hai bên đã thông qua Tuyên bố về Tầm nhìn chung quan hệ Việt Nam-Hoa Kỳ.
Kết thúc chuyến thăm, Tổng Bí thư Nguyễn Phú Trọng đã gửi điện cảm ơn Tổng thống Hoa Kỳ Barack Obama.