Ngày 14 tháng 9 năm 1958, Thủ tướng Việt Nam Dân chủ Cộng hòa Phạm Văn Đồng gửi công hàm cho Thủ tướng Chu Ân Lai với nội dung: "Chính phủ nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa ghi nhận và tán thành bản tuyên bố ngày 4 tháng 9 năm 1958 của Chính phủ nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa quyết định về hải phận của Trung Quốc".
Ngày 14 tháng 9 năm 1958, Thủ tướng Việt Nam Dân chủ Cộng hòa Phạm Văn Đồng gửi công hàm cho Thủ tướng Chu Ân Lai với nội dung: "Chính phủ nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa ghi nhận và tán thành bản tuyên bố ngày 4 tháng 9 năm 1958 của Chính phủ nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa quyết định về hải phận của Trung Quốc". Công hàm này cũng đăng trên báo Nhân dân ngày 22 tháng 9 cùng năm. Ngoài ra, sau này, Trung Quốc cũng đã nêu một số tài liệu khác mà họ cho là Việt Nam Dân chủ Cộng hòa phổ biến để làm bằng cớ về sự thỏa thuận nhượng biển của Hà Nội. Theo báo Đại Đoàn Kết, một tờ báo chính thống của nước Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Việt Nam thì, Bắc Kinh (tức Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa) đã diễn giải công hàm của Phạm Văn Đồng một cách xuyên tạc, khi nội dung công hàm không đề cập đến Hoàng Sa và Trường Sa, không hề tuyên bố từ bỏ chủ quyền với 2 quần đảo này, mà chỉ công nhận hải phận 12 hải lý của Trung Quốc, một hành động ngoại giao hữu nghị của Việt Nam Dân chủ Cộng hòa đối với Bắc Kinh trong bối cảnh căng thẳng giữa Bắc Kinh với Đài Loan (tức Trung Hoa Dân Quốc) đang gia tăng ở eo biển Đài Loan. Về phương diện luật pháp quốc tế, Hoàng Sa và Trường Sa, vào thời điểm 1958-1975, không thuộc quyền quản lý của Việt Nam Dân chủ Cộng hòa, mà trên danh nghĩa thuộc quyền quản lý của 2 chính phủ tồn tại song song ở miền Nam Việt Nam khi đó (Việt Nam Cộng hòa và Cộng hòa Miền Nam Việt Nam), nên trong tranh chấp 2 quần đảo này vào thời điểm năm 1958 đến năm 1975, lời tuyên bố của Việt Nam Dân chủ Cộng hòa được xem như của một quốc gia thứ ba không có ảnh hưởng đến vụ tranh chấp.
Chu Ân Lai đã hồi đáp bức công hàm của thủ tướng Phạm Văn Đồng.