10月2日上午，韩国总统卢武铉徒步跨越军事分界线，正式从陆路踏上访朝旅程。卢武铉出发前在青瓦台总统府发表对国民讲话时说，此次韩朝首脑会谈将是一次务实的会谈。会谈将有助于六方会谈取得成功，并为朝鲜半岛和东北亚的和平做出贡献。
朝鲜最高领导人金正日亲自迎接卢武铉，并在平壤“四·二五”文化会馆举行盛大仪式，欢迎卢武铉总统。
这是金正日和卢武铉的首次会面。金正日和卢武铉亲切握手。两位领导人在检阅台上检阅了朝鲜三军仪仗队。
当天下午，朝鲜最高人民会议常任委员会委员长金永南在平壤市万寿台议事堂会见了韩国总统卢武铉。双方就如何进一步发展朝韩关系交换了意见。
当晚，金永南在平壤木兰馆主持晚宴，欢迎卢武铉一行。金永南在宴会上致辞说，当前，北南双方面临的神圣任务是进一步发展双边关系，开创祖国统一的新时代。他说，完成这一任务是朝鲜民族的崇高使命。卢武铉在宴会上说，当前重要的是南北双方相互信任，只有建立信任，才能巩固半岛和平，提前实现民族的共同繁荣。
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10月1日，联合国秘书长潘基文发表声明，对将在平壤举行的朝鲜和韩国领导人会晤表示欢迎，并呼吁两国领导人利用这一历史性的机会为朝鲜半岛的和平与稳定奠定坚实的基础。
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10月3日，金正日与卢武铉在平壤百花园国宾馆进行了两轮会谈。双方就朝核问题、朝鲜半岛和平机制、缓解双边军事紧张局势、经济合作等问题进行了充分而坦率的探讨和协商。会谈取得良好成果，达成多项共识。卢武铉对会谈成果表示满意。
金正日在当天下午举行第二轮首脑会谈前曾向卢武铉建议将首脑会晤延期一天。16时25分，当第二轮首脑会谈结束时，金正日表态说：“对话进行得很充分，看来不必延长了。”
在举行首脑会谈的同时，朝韩还在政治、经济等7个领域举行了对口分组会谈，对双方提出的政治、经济等领域的合作与交流方案进行了探讨和协商。
朝鲜中央通讯社在报道中强调，北南首脑会谈是一个重大契机，将促使北南关系在《北南共同宣言》和“民族共助”精神基础上得到进一步发展和扩大，从而开创朝鲜半岛和平、民族共同繁荣和祖国统一的新局面。
当晚，卢武铉观看了大型团体操艺术表演《阿里郎》，并在平壤人民文化宫举行了答谢宴会。
10月4日，金正日与卢武铉在平壤签署《北南关系发展与和平繁荣宣言》。双方表示将超越思想和制度的差异，把朝韩关系转变为相互尊重和信任的关系。
根据这一宣言，双方将举行总理会谈，第一次会谈将于11月在首尔举行。双方首脑将随时会晤，协商悬而未决的问题，促进北南关系的发展。
双方在宣言中表示将不干涉对方的内部事务，按照和解、合作、统一的要求解决北南关系问题，并各自调整有关法律和制度，积极推动各领域的对话和接触。
宣言宣布，朝韩反对在朝鲜半岛发生任何战争，遵守互不侵犯义务；北南放弃对峙，加强对话。
双方一致认为，应摒弃目前的停战体制，构筑永久和平体制。为解决朝鲜半岛核问题，双方将共同做出努力，履行六方会谈“9·19共同声明”和“2·13协议”。
宣言说，为实现北南经济的均衡发展和共同繁荣，北南将采取措施，奖励对朝投资，加强基础建设和资源开发。
双方表示将扩大社会文化领域的交流和合作，将首次利用西海线铁路运送北南联合拉拉队参加2008年北京奥运会。
金正日与卢武铉签署北南关系发展与和平繁荣宣言后，金正日设宴为卢武铉送行。
当天，中国外交部发言人刘建超就朝韩首脑第二次会晤发表谈话表示，中方一贯支持朝鲜半岛南北双方通过对话改善关系，实现和解与合作。我们对朝韩首脑第二次会晤并取得积极成果表示欢迎，相信这将有助于半岛的和平进程，有利于本地区的和平与稳定。
当天下午，卢武铉结束对平壤的访问，乘坐汽车离开平壤返回韩国。
金永南等朝鲜领导人在平壤人民文化宫前为卢武铉送行。
卢武铉一行沿着平壤至开城的高速公路南行，并再次跨越军事分界线返回韩国。在途经开城时，卢武铉一行访问了朝韩共同开发的开城工业园区。卢武铉当天上午还参观了南浦西海水闸和朝韩合资的和平汽车厂。下午，卢武铉和金永南一起在平壤中央植物园种下了一棵来自韩国的松树，以纪念这次访问。
（据10月3-5日《人民日报》和10月5日《光明日报》）