第一次是1956年鉴于经济发展过热，周提出“反冒进”。应该说，这时周还是据实论理，大胆工作，大概还没有过多考虑毛的情绪，就像魏征对唐太宗犯颜进谏那样。1956年2月8日周主持第24次国务会议时说：“超过现实可能和没有根据的事，不要乱提，不要乱加快，否则就很危险。”他说对群众不要泼冷水，“但领导者的头脑发热了的，用冷水洗洗，可能会清醒些”。4月中央政治局会议，毛提出追加投资，周和大多数人都反对，会后又耐心劝毛，说我作为总理从良心上不能同意这个决定，毛就大不悦，离开北京。1957年10月9日在八届三中全会上毛的发言是《做革命的促进派》，说党委应该是促进委员会，你们那么多人要组织促退委员会，我也没办法。将领导层分成“促退”、“促进”两派，这就有点以分裂相威胁的味道，毛要翻脸了。他毫不客气地对周说，你“反冒进”，我是反“反冒进”的。接着就是一连串的追击。周也万没有想到毛会这样固执，这样情绪化地处理问题。就像唐太宗终于忍不住魏征的一再进谏而大发脾气了。而在战争时期毛总是多听下级意见，比较各种方案，慎之又慎，现在却判若两人。其实这是一切革命党向执政党转变过程中都会遇到的问题。
1958年1月杭州会议、南宁会议，3月成都会议，毛对周逢会必批。这期间给毛煽风点火的主要有柯庆施等人。其时全国上下都在狂热兴奋之中，连一些严肃的科学家也在为毛的“跃进”奇迹找科学依据。毛正在兴头上，党的领导集团，甚至全国人民都在兴头上。只有周恩来、陈云等少数领导人清醒，他们能与毛翻脸而力挽狂澜吗？当然不能。周这时连话语权也没有了。在1月南宁会议上，毛说周是“促退派”，影响了各部委、省委的情绪，并举着柯庆施的一篇鼓吹“跃进”的文章质问周：“恩来，你是总理，你能写出这样的文章吗？”这已不只是翻脸，是很不给面子，甚至有点逼宫之态了。但是周忍了，回京之后就主动提出辞职，毛又不许。他只好再忍。结果是1958年的全国胡来（时隔半个世纪，2008年胡锦涛总书记在纪念改革开放30周年大会上对党史上的这种头脑发热、自乱其政的现象用了一个新词：“折腾”）。
经过从1959年开始的三年困难时期，最后那场“大跃进”的闹剧以毛错、周对收场；但并未见到毛有什么正式的自我批评，或对周的褒奖。经过这次较量，周已完全明白用翻脸的办法解决问题是根本不可取的。
周恩来与毛的第二次大分歧是关于“文化大革命”。这是政治路线之争。
自1956年毛与周恩来、陈云在经济思想上发生分歧后，渐渐又与刘少奇、周恩来等在政治路线上发生分歧，主要是对中国社会基本矛盾的分析和形势的估计。先是对城乡社会主义教育运动（即“四清”运动）有分歧，直发展到对“文化大革命”意见相左。在“四清”运动之初，毛提“党内走资本主义道路的当权派”，刘少奇不理解，他说有个别人要走资本主义的路还可以，怎么会有一个“派”呢？他万没想到“文化大革命”事起，已不只是一个“派”的问题，而是全部打倒，连他这个主席也不能自保（叶剑英曾有一词咏“文革”：“串连炮打何时了，罢官知多少？”）。最高层唯一保留下来还在工作的旧人就只有周一人了。
和1956年处理经济问题不一样，这次毛批准成立了一个“文革小组”，凌驾于党中央、国务院之上。周这个总理对“文化大革命”的反对已不能再有任何正面表达。他所能做的只能是借有限的权力办两件事，一是尽量保护老干部。红卫兵要纠斗陈毅，周就站在人民大会堂门口声色俱厉地说：“不行，除非你们从我身上踩过去。”国务院各部长已被冲击得连生命都无保障，周就把他们分批迁到中南海里住，半是保护，半是办公。二是抓生产。周带着这支奇怪的“黑帮”部长队伍，艰难地维持着最低的生产秩序，以求不要弄到全国人无饭吃。但是对政治方针、对“无产阶级专政下继续革命”、对全国疯狂的个人崇拜、极左的政策，周不用说翻脸，他甚至不能有一点明显的反对。因为，这时更不利的是已形成了两个反革命集团：林彪集团和江青集团。周的地位已排到林彪之后，而江青又因其特殊的身份常在毛面前拨弄是非，陷害、刁难周，甚至设计摧残他的身体。毛既离不开周，但又对周不放心，一度还曾掀起一个“批林批孔批周公”的小高潮。周对此心知肚明，但他更是连一点点翻脸的资格和条件也没有了。
