เมื่อวันที่ ๑๗ – ๑๙ พฤษภาคม ๒๕๕๙ พลเอก ประยุทธ์ จันทร์โอชา นายกรัฐมนตรี ได้เดินทางเยือนสหพันธรัฐรัสเซียอย่างเป็นทางการ โดยเป็นการเยือนรัสเซียของผู้นำระดับนายกรัฐมนตรีของไทยครั้งแรกในรอบ ๑๑ ปี และเป็นการเยือนประเทศนอกภูมิภาคเอเชียเป็นครั้งแรกของนายกรัฐมนตรี

          เมื่อวันที่ ๑๘ พฤษภาคม ๒๕๕๙ นายกรัฐมนตรี ได้หารือกับนายดมิทรี เมดเวเดฟ นายกรัฐมนตรีรัสเซีย ในลักษณะคณะรัฐมนตรีย่อยร่วม ทั้งสองฝ่ายเห็นพ้องกันว่า ประเทศทั้งสองมีความสัมพันธ์ที่ดีและหวังที่จะร่วมกันสร้างพื้นฐานที่แข็งแกร่งของความสัมพันธ์ในอนาคต โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การขยายความร่วมมือด้านเศรษฐกิจ ทั้งสองฝ่ายเห็นพ้องที่จะเพิ่มมูลค่าการค้าระหว่างกันให้สูงขึ้นเป็น ๕ เท่า ภายใน ๕ ปี หรือเป็น ๑๐,๐๐๐ ล้านดอลลาร์สหรัฐโดยเร็ว

          ไทยขอบคุณที่รัสเซียสนับสนุนไทยในการจัดทำ FTA ไทย – EAEU และขอให้รัสเซียพิจารณาใช้ไทยเป็นศูนย์กลางการค้าและการลงทุนของรัสเซียในอาเซียน และไทยจะใช้รัสเซียเป็นศูนย์กลางการค้าและการลงทุนของไทยใน EAEU  ซึ่งฝ่ายรัสเซียเห็นว่า ไทยเป็นประเทศคู่ค้าอันดับสองและเป็นคู่เจรจาที่สำคัญของรัสเซียในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ทั้งนี้ ฝ่ายไทยยืนยันถึงความประสงค์ที่จะเข้ามาลงทุนในรัสเซียให้มากขึ้น โดยเฉพาะด้าน อุตสาหกรรมสินค้าเกษตร อาทิ สินค้าเนื้อสัตว์ และสินค้าประมง และเชิญชวนฝ่ายรัสเซียให้เข้ามาลงทุนในไทยมากขึ้น โดยเฉพาะด้าน super cluster และเขตเศรษฐกิจพิเศษ และในการเป็นศูนย์ซ่อมอากาศยาน ขณะเดียวกัน ฝ่ายรัสเซียยินดีที่จะสนับสนุนการพัฒนาของประเทศไทยในด้านสาธารณูปโภคขั้นพื้นฐาน การถ่ายทอดเทคโนโลยีขั้นสูง  และความมั่นคงพลังงานของไทย นอกจากนี้ ทั้งสองฝ่ายได้หารือถึงความร่วมมือด้านการศึกษา โดยฝ่ายรัสเซียเสนอที่จะให้ทุนการศึกษาสำหรับนักเรียนนักศึกษา และนักศึกษาด้านการทหารของไทย ซึ่งฝ่ายไทยขอให้รัสเซียช่วยดูแลนักเรียนไทยในรัสเซียด้วย

          ในด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม ฝ่ายไทยได้ชวนหน่วยงานด้านอวกาศของรัสเซียมาจัดแสดงนิทรรศการอวกาศในประเทศไทย เพื่อสร้างแรงบันดาลใจให้เยาวชนไทยมาสนใจ และสนับสนุนความร่วมมือระหว่าง สวทช. กับ ศูนย์นวัตกรรม Skolkovo เพื่อสร้างความร่วมมือในด้าน startups ด้านการท่องเที่ยว โดยที่การบินไทยจะเปิดเที่ยวบินมายังมอสโกอีกครั้งหนึ่งในปลายปีนี้ ฝ่านไทยเสนอให้มีการการเปิดเที่ยวบินตรงระหว่างนครเซนปีเตอร์สเบิร์ก – เชียงใหม่/ภูเก็ต ด้วยซึ่งจะช่วยเพิ่มจำนวนนักท่องเที่ยวระหว่างกัน และได้ขอให้รัสเซียสนับสนุนให้นักท่องเที่ยวที่มีคุณภาพมาเยือนประเทศไทยเพิ่มมากขึ้น นอกจากนี้ ทั้งสองฝ่ายยังได้หารือถึงการเตรียมการจัดงานฉลองการสถาปนาความสัมพันธ์ทางการทูตระหว่างไทยและรัสเซียที่จะครบรอบ ๑๒๐ ปี  ในปี ๒๕๖๐ โดยจะจัดงานดังกล่าวในกรุงเทพฯ กรุงมอสโก และนครเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

          หลังจากนั้น นายกรัฐมนตรีทั้งสองได้เป็นสักขีพยานการลงนามในความตกลงทั้งสิ้น ๑๔ ฉบับ โดยเป็นความตกลงของภาครัฐ ๖ ฉบับ และความตกลงของภาคเอกชน ๘ ฉบับ ในด้านการทหาร เกษตร ประมง พลังงาน ธุรกรรมการเงินและ SME โดยนายดอน ปรมัตถ์วินัย รัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศ เป็นผู้แทนฝ่ายไทยในการลงนามความร่วมมือด้านกลาโหมกับรัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงกลาโหมรัสเซีย นอกจากนี้ สวทช. และ ศูนย์นวัตกรรม Skolkovo ได้ลงนามความตกลงด้าน Startup อีกหนึ่งฉบับ รวมเอกสารความตกลงที่ไทยและรัสเซียได้ลงนามกันทั้งสิ้น จำนวน ๑๕ ฉบับ

          หลังจากนั้น นายกรัฐมนตรีรัสเซียได้เป็นเจ้าภาพงานเลี้ยงอาหารค่ำ เพื่อเป็นเกียรติแก่นายกรัฐมนตรีและคณะผู้แทนระดับสูงของฝ่ายไทยด้วย

          ในช่วงเช้าของวันเดียวกัน นายกรัฐมนตรีได้เป็นประธานเปิดงาน Thai Russian – Business  Dialogue ซึ่งจัดโดยสำนักงานคณะกรรมการส่งเสริมการลงทุน (BOI) โดยนายกรัฐมนตรีได้กล่าวสุนทรพจน์เชิญนักธุรกิจรัสเซียเข้ามาลงทุนในประเทศไทยที่กำลังจะก้าวสู่การเป็นสังคมอุตสาหกรรม ๔.๐ โดยได้ชี้แจงนโยบานด้านเศรษฐกิจ และสร้างความเชื่อมั่นในศักยภาพทางเศรษฐกิจของไทยให้กับนักธุรกิจรัสเซียและไทยร่วม ๓๐๐ คน พร้อมกันนี้ นายกรัฐมนตรี ได้เชิญให้รัสเซียเข้าร่วมในการพัฒนาประเทศไทยตามยุทธศาสตร์ชาติ ๒๐ ปี และได้ย้ำว่าเศรษฐกิจจะต้องดำเนินไปตามหลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียงเพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืนด้วย

          นายกรัฐมนตรีมีกำหนดเข้าร่วมการประชุมสุดยอดอาเซียน – รัสเซียสมัยพิเศษ (ASEAN – Russia Commemorative Summit) ที่เมืองโซชิ ประเทศรัสเซีย ระหว่างวันที่ ๑๙ – ๒๐ พฤษภาคม ๒๕๕๙ โดยในวันที่ ๑๙ พฤษภาคม ๒๕๕๙ นายกรัฐมนตรีมีกำหนดเข้าเยี่ยมคารวะนายวลาดีมีร์ ปูติน ประธานาธิบดีรัสเซีย และหารือกับนายติ่น จ่อ ประธานาธิบดีเมียนมาด้วย