เมื่อวันที่ ๑๔ – ๑๕ พฤศจิกายน ๒๕๖๑ พลเอก ประยุทธ์ จันทร์โอชา นายกรัฐมนตรี เข้าร่วมการประชุมสุดยอดระหว่างอาเซียนกับประเทศคู่เจรจา การประชุมสุดยอดกับประเทศคู่เจรจาอย่างไม่เป็นทางการ รวมถึง การประชุมสุดยอดความตกลงหุ้นส่วนทางเศรษฐกิจระดับภูมิภาค (RCEP) และการหารือทวิภาคีกับผู้นำของประเทศที่เข้าร่วมการประชุมสุดยอดอาเซียน ครั้งที่ ๓๓ และการประชุมสุดยอดที่เกี่ยวข้อง ที่สิงคโปร์
ในการประชุมสุดยอดอาเซียนกับประเทศคู่เจรจา นายกรัฐมนตรีพร้อมด้วยผู้นำประเทศสมาชิกอาเซียน ได้ร่วมการประชุมกับจีน สาธารณรัฐเกาหลี รัสเซีย ญี่ปุ่น และสหรัฐฯ รวมถึงการประชุมสุดยอดกับประเทศอาเซียนบวกสาม และการประชุมสุดยอดเอเชียตะวันออก
นอกจากนี้ นายกรัฐมนตรีได้เข้าร่วมการประชุมสุดยอดอย่างไม่เป็นทางการระหว่างอาเซียนกับออสเตรเลีย และอินเดีย รวมถึงการประชุมสุดยอดเอเชียตะวันออกอย่างไม่เป็นทางการ และการประชุมหารือกับแขกของประธาน ได้แก่ ชิลี (ในฐานะประธานเอเปคในปี ๒๕๖๒) แคนาดา (ในฐานะประธานกลุ่ม G7 ในปี ๒๕๖๑) และกองทุนการเงินระหว่างประเทศ
นายกรัฐมนตรีได้กล่าวถ้อยแถลงในแต่ละการประชุม ซึ่งให้ความสำคัญกับประเด็นที่ไทยต้องการผลักดัน กับอาเซียนและประเทศคู่เจรจา/องค์กรที่เข้าร่วมการประชุม อาทิ การส่งเสริมความเชื่อมโยงในภูมิภาค การสร้างความไว้เนื้อเชื่อใจเชิงยุทธศาสตร์ การส่งเสริมและรักษาสันติภาพและเสถียรภาพในภูมิภาค การส่งเสริมโครงสร้างสถาปัตยกรรมในภูมิภาคที่มีอาเซียนเป็นแกนกลาง การสร้างเครือข่ายความร่วมมือในประเด็นสำคัญในภูมิภาคและระหว่างภูมิภาคต่าง ๆ ตามหลักการความไว้เนื้อเชื่อใจซึ่งกันและกัน (mutual trust) ความเคารพซึ่งกันและกัน (mutual respect) และผลประโยชน์ร่วมกัน (mutual benefit) หรือหลักการ 3M’s การเสริมสร้างการเป็นประชาคมที่ไม่ทิ้งใครไว้ข้างหลัง ตลอดจนการเชื่อมโยงการหารือต่าง ๆ ไปสู่ประเด็นที่เกี่ยวข้องกับการส่งเสริม ความยั่งยืน
นายกรัฐมนตรียังได้เข้าร่วมการประชุมผู้นำความตกลงหุ้นส่วนทางเศรษฐกิจระดับภูมิภาค (RCEP) ครั้งที่ ๒ โดยไทยมุ่งหวังให้การเจรจาจัดทำความตกลง RCEP มีความก้าวหน้าในปีนี้ และในปีหน้า ไทยในฐานะประธานอาเซียนจะพยายามขับเคลื่อนเพื่อให้การเจรจาบรรลุข้อตกลงได้
ระหว่างการเข้าร่วมการประชุมสุดยอดในกรอบต่าง ๆ นายกรัฐมนตรีได้ร่วมหารือทวิภาคีกับผู้นำอื่น ๆ ได้แก่ ประธานาธิบดีรัสเซีย ประธานาธิบดีชิลี นายกรัฐมนตรีนิวซีแลนด์ นายกรัฐมนตรีอินเดีย นายกรัฐมนตรีออสเตรเลีย และนายกรัฐมนตรีจีน เพื่อส่งเสริมความสัมพันธ์ ทั้งในด้านการเมืองความมั่นคง เศรษฐกิจ ความเชื่อมโยง การลงทุนในระเบียงเศรษฐกิจพิเศษภาคตะวันออก (อีอีซี) ความร่วมมือในกรอบอาเซียน และบทบาทของไทยในฐานะประธานอาเซียนในปี ๒๕๖๒
เมื่อวันที่ ๑๕ พฤศจิกายน ๒๕๖๑ ในพิธีส่งมอบการเป็นประธานอาเซียน นายกรัฐมนตรีได้รับมอบหน้าที่การเป็นประธานอาเซียนอย่างเป็นทางการจากนายกรัฐมนตรีสิงคโปร์ และได้ประกาศแนวคิดหลัก (theme) ของการเป็นประธานอาเซียนของไทยว่า “Advancing Partnership for Sustainability” หรือ “ร่วมมือ ร่วมใจ ก้าวไกล ยั่งยืน” และเปิดตัวตราสัญลักษณ์ (logo) ที่ไทยจะใช้ในช่วงการเป็นประธานอาเซียนระหว่างวันที่ ๑ มกราคม – ๓๑ ธันวาคม ๒๕๖๒