북한이 장거리 미사일을 발사하고 핵실험을 시도하자 중국이 북한 제재에 동참하였고, 이로 인해 양국의 관계는 다시 멀어졌다. 
북한이 중국의 만류에도 불구하고 장거리 미사일 발사와 제3차 핵실험을 강행하자 중국도 일부 대북제재에 동참하고 있다. 북한은 경색된 북·중 관계를 개선하고 중국으로부터 정치·경제적 지원을 얻고자 2013년 5월 최룡해를 중국에 특사로 파견하였다. 이를 계기로 중국 국가 부주석인 리위안차오가 북한을 방문하는 등 관계가 복원되는 양상을 보이기도 하였다. 그러나 북한의 핵 보유 의지 불변과 4차 핵실험 위협으로 양국 관계는 다시 소원해졌다. 2014년 7월 3일 시진핑 주석이 북한보다 앞서 한국을 방문하자 북한은 중국에 대한 간접적 비난을 통해 거부감을 표시하였다.