其时联合国的重要发起人罗斯福总统已病逝，美新任总统杜鲁门在华盛顿通过电话向与会各国代表致欢迎词。杜鲁门致词约10分钟，主要强调了善邻友好的重要。接着由斯退丁纽斯致开会词，指明确立公正持久的和平系于此会。最后加州州长华伦、旧金山市市长拉凡以地主的身份致词。他们强词，旧金山被选为开会地点的重要原因，在其为美国至前线距离最近之处，同时也是最后阶段的太平洋战事的供应站。
26日大会决定，美国国务卿斯退丁纽斯、中国外长宋子文，苏联外长莫洛托夫、英国外相艾登为联合会议四主席。根据轮流办法，均有同等的地位与权力。推定中、苏、美、英、法、澳、加、智利、捷克、墨西哥、荷兰、南斯拉夫、巴西及伊朗等14国为重要而有权力之执行委员会。执行委员会主席由斯退丁纽斯担任。
同日，中、美、英、苏4个邀请国首席代表发表演说。宋子文演说继斯退丁纽斯之后居其次，苏联代表第三，英国代表第四。这是根据英文字母排列的。
宋子文在演说中，首先代表中国，向已故罗斯福总统致追念之意。他说：“在吾人心目中，罗总统不仅为美国第一之公民，抑且为世界有灵感之领袖。彼以热烈之情绪，为国际谋正义和平，其高瞻远瞩，与夫政治家风度及魄力，已使联合国之胜利在望。彼虽长逝，但其事功将继续领导吾人。”
宋子文接着说：“自1931年以来，经14年之野蛮的战争，中国已忍受一大劫掠”，“吾人曾极力寻求一切方法，以谋补救。吾人明了如无一实际有效之集体安全制度，则任何一国之最后安全即无希望。”宋子文表示：“为维持集体安全起见，应决不犹豫，以吾人主权之一部分，贡献于新的国际机构。吾人必须准备作若干牺牲，俾得完成各国共同目标。”宋子文的这些话，一方面表示了对建立联合国的迫切要求，另一方面也表示愿牺牲中国的部分主权，对美、英、苏等国作出新的让步。
根据美、中、英、苏4国首席代表轮流担任大会主席的决定，宋子文主持了4月28日举行的第三次全体大会。当宋子文由胡世泽及大会秘书二人陪同步上讲坛时，全场掌声雷动。宋以木槌击桌三下，口操平稳清晰的英语，宣布第三次全体大会正式开始。当日会议调换了发言人地位，首先倾听小国代表发言。发言者有埃及、捷克、洪都拉斯、印度、黎巴嫩及荷兰。各国发言人步至下层讲坛致词时，宋子文与之一一握手。当时有报道说，宋子文态度慎重，主持会议准确，给各国留下良好的印象。
5月1日，举行第六次大会，通过了4个大组委员会和12个小组委员会名单。宋子文为指导委员会、执行委员会、提名委员及程序委员会成员。会议各组委员会开始工作后，对于宪章各项问题分别研究和补充修正，至6月15日，联合国宪章的起草工作大体完成。
宋子文在出席旧金山会议期间，于5月26日下午在退伍军人纪念大厦举行了一次记者招待会。到会的各国记者及中国记者有300多人。宋子文在热烈的掌声中步入会场，面对记者而坐，回答各国记者的提问。
宋子文首先介绍中国各代表，并特别说明中国代表中还有一位新闻界的代表胡霖。为了说明中国代表并非国民党一党代表，宋子文郑重声明，中国代表代表了各方面的意见，其中有反对党者，也有无党派人士，并说中国各代表将团结一致，共同努力，使旧金山会议能获成功。中国人民不论其政治信仰为何，均衷心赞助国际机构。宋子文表示感谢全球报界为中国之三项修正建议案广事宣扬，并感谢全球报界在中国抵抗日本侵略之14年中，予中国之协助。
从招待会中可以看三几点：第一，开会时，宋子文虽曾阐明这个会专为解答中国与国际机构的关系而举行，但有许多问题涉及到中国内部国共两党关系。董必武也回答了记者的提问，董必武的答复由翻译员译成英文后，宋子文再用英文高声复述一次，博得不少的掌声。
第二，亚洲一些国家的记者关心中国对大西洋宪章的态度。某一印度记者问：“中国中国政府代表团团长宋子文是否认为大西洋宪章亦适用于印度及亚洲其他地方？”其余的问题则涉及菲律宾与朝鲜。由此可见，全世界被压迫、被剥削的民族，尤其是东方的民族，都希望得到中国的支持。这些问题，宋子文或顾维钧逐一作了问答。
第三，一些记者关注中同对口本的态度。有一记者问：文明的爱好和平的中国语，是否能聆听于大会之中？宋子文回答：“中国不愿意浪费会中代表的时间，因为如需要翻译，便须浪费三倍的时间。”另一记者问：“中国是否要消灭日本？”宋子文答称：“中国虽时常警觉关于未来的侵略，决不宽宥那些战争罪犯，但不主张去杀绝日本整个民族。”
在记者招待会上，各记者提出的问题共41件，主要问题如下：
朝鲜记者询问中国何以不提出朝鲜出席旧金山会议之问题，一旦朝鲜解放后，中国是否主张朝鲜独立。印度记者问中国是否将建议设立联合国仲裁委员会，以打破印度之僵局。犹太记者问中国对于巴勒斯坦问题持何种态度。黑人记者问中国是否愿提出特别平等条款附入世界安全机构宪章之内。
宋子文数度声明此会议实际上不能讨论危害世界和平之一切特殊问题，并说：朝鲜问题已在开罗会议中解决，至于邀请何国参加旧金山会议一事，已在中国未参加之雅尔塔会议决定。大西洋宪章并无种族或信仰之区别。当印度记者一定要询问大西洋宪章是否适用于印度及其他亚洲民族时，宋子文答称：此一问题，最好去询问拟订大西洋宪章之国家。
菲律宾记者问：中国对于菲律宾独立持何态度？宋子文回答：中国深以得与菲律宾为兄弟之邦为荣。
记者询及日本对于中国之和平建议时，宋子文称，每次日本提出议和时，中国均告日本：请与联合国言之，吾人乃联合国之一分子，不能与汝等单独谈判。
记者问：战后日本是否将获准加入国际机构？宋说：吾人希望日本能补过，不再从事全国性之切腹。
记者问：战后中国对于日皇将如何处置？宋称：吾人希望在俘获日皇之前，此一问题已先解决。
记者问：中国对于惩处战争罪犯及构成战犯之条件有何见解？宋答：此并非和平会议，战争罪犯并非本会议讨论范围。
记者问：击败日本需时几何？宋说：余亦希望获知此一问题之答复。
记者问：日本是否有领袖可以领导战后日本走入联合国家之途径？宋氏说：余之不幸经验，并未使余获得任何指示，并说，彼希望此种领袖能有出现。
顾维钧、王宠惠等回答了中国对于国际托管制度、国际法院、列强否决权及其他有关问题。
记者向董必武提出的问题有2起：一美国记者要求董必武起立，并问他是否带有“危险色彩”，实际是故意进行刁难。董必武未作正面回答，起立一笑置之。记者继问董必武：你是否认为旧金山会议之成功有助于造成中国政治上更大团结与和谐？董必武答道：“然，但非有直接之影响”。记者又问宋子文：董氏究系代表延安，抑系代表团之代表？宋子文答：“渠乃中国政府所指派者，而不问其党派为何。”
兴致所至，眉飞色舞。记者问：中国是否期望苏联参加对日作战？宋子文答道：余答复此一问题将冒犯余之好友莫洛托夫君。
记者最后请宋子文评论希特勒之死。宋说，独裁政治有其容易死亡之道。
墨索里尼之死、希特勒之死都证明了这一点。
此次记者招待会是宋子文与中国代表团其他成员一起举行的。宋子文身着深蓝色便服，话里夹杂些时髦的美国语调，所以深受记者欢迎。与宋子文坐得最近的是顾维钧，宋氏向他征求的次数最多，属于法律方面的问题，则由王宠惠致答，王正直着身体，戴着一副宽边眼镜，像一位法官。吴贻芳女士身穿朴素庄严的中国黑旗袍和一条白色的颈巾。胡适、胡霖保持缄默，坐在一旁一声不吭。董必武笑容满面，遇有直接有关问题，从容作答。
以宋子文为首的中国代表团举行的这次记者招待会，给各国留下了较好的印象。在当时情况下，一旦措词不当，就可能引起盟国的反感，如不答复，又会给人以态度暖昧的印象。中国代表的回答，令人感觉中国既坚持公正的立场，也期望与各盟国合作。
此次记者招待会给各国的另一表面印象，是中国内部趋于团结。一位英国记者对《大公报》记者说：“今日所见情形，达成一个团结的中国似非难事。”然而，外国记者看到的只表面现象。实际上，国民党当局虽然被迫派出了联合代表团，但对中共派出的代表却百般挑剔，故意作难，只允许董必武一人为代表，随行秘书为章汉夫、陈家康，并处处加以防范，制定所谓宣传对策，加紧在旅美华侨中诬蔑、诽谤、攻击共产党，甚至对中共代表的经费来源是否有美方团体资助也要“密加详查”。董必武在出席旧金山会议期间，广泛地接触了美国友好人士和华侨，在华侨主持的许多集会上讲话，向他们介绍中国解放区政治经济情况和抗日战况及其所取得的战绩，阐述中共的基本政策，给华侨留下了深刻的印象，也揭穿了国民党当局对中共的种种造谣、诬蔑。这些情况，外国记者在宋子文举行的记者招待会上当然是看不出来的。
答中外记者问，只是宋子文此次在美期间的一个插曲。宋子文出席旧金山会议的主要目的，是要参与联合国宪章的制定。
如前所述，早在1944年10月，中、美、英、苏顿巴敦橡树园会议后，即发表了一个“国际组织建议案”。这个建议案分为十章，它的主要内容包括三个要点：第一是国际组织的意义；第二是组织的形式；第三是执行和制裁的手段。这一个新的国际组织的意义，也就是它所定的宗旨，是要“维持国际和平与安全，采取有效及集体步骤，以防止并消除对于和平的威胁，并制止侵略行动，并以和平方法，解决足以破坏和平的国际争端。执行这一重大任务的机构，分为大会、安全理事会、国际法院和秘书处。如果所有交涉、和解、调解、仲裁及司法解决办法等和平办法，都不能解决争端时，则可由安全理事会议决定施行制裁；又如在外交、经济、及其他制裁手段都失去效力时，安全理事会有权采取必要的海陆空军行动，就是说可以用武力制裁了。
橡树园会议虽然提出了上述原则，但它只是建议案。至旧金山会议前夕，宋子文代表中国政府又提了三条建议：第一，宪章对国际争论应特别规定调整或解决方法，在此方面，应予正义及国际法原则以适当之注意。第二，全体会议对国际法条例原则之改变修正，应负责首作研讨，并提供建议。第三，经济及社会委员会应特别规定有助于促进教育及其他文化合作方式之规则。美国国务卿在大会开始时称，中国政府提出的上述建议将付诸大会正式商讨。
1945年10月，出任行政院长的宋子文在会议中争论得最激烈的问题，一是否决权问题，二是大会的功能及权力问题。关于第一个问题，首先是英、美与苏联之间的意见不同。英、美方面，认为否决权的行使，只限于行动的阶段；而苏联方面根据雅尔塔会议的解释，认为否决权可以广泛运用于安全理事会处理国际争端的一切问题上，并且任何一强都有否决权，而不需要五强一致的否决。在另一方面，则各中小国家，以澳大利亚为领导，根本反对五强行使否决权，对于苏联的观点完全不能接受。直到6月6日，因为苏联表示让步，五强对这个问题才达成协议。
第二个问题，就是大会和安全理事会职权的问题。在橡树园会议后，四强所提议案中，关于大会和安全理事会职权的划分，写得很清楚，将执行和行动的权力由大会交给安全理事会，所以骤看起来安全理事会的权力似乎太大了。但是，组织联合国的目的在保障世界和平，而要有效的保障世界和平自然需要一个有充分权力，并能行动迅速的机构来执行维护和平的事务。如果重大问题，都要经大会来通过来执行，则召开一次大会，在时间上既不能迅速，而开会时如果发动事端的国家笼络几个国家来捣乱，则一切问题很难立即解决，因而失去了效能。第一次世界大战后的国际联盟，就是犯了这种毛病，以致未能发生它的效果。所以这个问题，在经过几度争执之后，终于大体上还是按照建议案的办法，规定在大会宪章里。
在讨论联合国宪章期间，中国国内政局发生了变化。5月31日，国民党六届一中全会决议：行政院院长蒋介石（兼）、副院长孔祥熙辞职照准；选任宋子文为行政院院长，翁文灏为副院长。
6月，宋子文以新的身份在美开展活动。6月4日，中美两方商协会在旧金山欢宴宋子文与中国代表及新闻记者，宋子文发表演讲，表示中国在战后复兴与经济建设方面，将欢迎外国资本与技术，尤欢迎美国之资本与技术。6月14日，宋子文在华盛顿访晤美总统杜鲁门，杜鲁门告以美国迫切希望看到苏军早日向日军发动进攻，以便缩短战争，减少美军的损失。宋子文问美国如何理解雅尔塔秘密协议中某些行文的确切含义，杜鲁门含糊其辞地声明：他“不会做任何伤害中国的事情”。
旧金山会议期间，宋子文还多次会晤苏联首席代表莫洛托夫。莫洛托夫希望宋子文访苏，商谈中、苏有关问题。宋子文在美期间，国内重庆方面曾发布消息：“现在仍滞在旧金山之宋子文将于返渝之际，便道访问莫斯科，与斯大林会谈。”但便道访苏计划未能实现。6月20日，宋子文先期回到重庆。6月底，宋子文再从重庆启程赴莫斯科。
宋子文离美后，由顾维钧接替他在联合国宪章上签字。
6月26日，联合国宪章签字仪式在旧金山退伍军人大厦举行。大厦礼堂中之地板垫高与剧台平齐，铺以直径达36英尺之蓝色地毯，地毯中央有直径长11英尺的蓝色圆桌，桌子上摆着宪章、两枝钢笔和中国代表专用的毛笔。窗帘悉为深蓝色，桌后仅有一张法国路易十四时代的椅子，使代表坐而签字。新制之联合国国旗，则悬于桌后，呈鲜艳之半网形。各签字代表由礼堂之北进口处依次出入。指导委员会决定，各代表只能用英、法、中、苏、西5种文字在世界宪章上签字。
中国代表由顾维钧领导，于正午步入大礼堂。按照四个发起国的英文字母顺序，中国是第一个在宪章上签字的国家。顾维钧为签字的第一人，用毛笔在此历史文献上签书中国字体，在国际外交与世界性公文中以中文签字历史上尚属第一次，由于中国在这次战争中首先起来抵抗侵略国，得到了用中文首先在大宪章上签字的特殊荣誉。
