2001年日本啟動新政府組織運作，在「科學技術基本法」附帶決議中，要求針對科技基本計畫的策劃制訂，擴大科學技術會議權責機能，為能提出總體性科技政策並落實推動，職能要由根本上充實與活用，強化各部會所轄科技研發相互合作支援，以期全國上下協力推動施政。因此，以「總合科學技術會議」取代「科學技術會議」，又為因應現今大時局需要，於2014年5月該會議再度更名為「總合科學技術暨創新會議」。
「總合科學技術暨創新會議」為內閣府最重要的政策會議之一，負責總體科技政策之規劃與統合。會議主席為內閣總理，議員包括內閣官房長官、科技政策大臣、總務大臣、財務大臣、文部科學大臣和經濟產業大臣為當然議員，以及日本學術會議會長外，另遴聘7位社會賢達擔任議員，經國會同意後任期三年，期滿得連任，又半數議員相差半個任期敦聘，以維持每任期約留任半數議員維持會議運作機能持續性；會議主席依需求得邀請其他大臣出席會議。
原則上，總合科學技術暨創新會議每個月召開一次，並由內閣總理主持會議，針對國家科技相關政務進行調查審議。總合科學技術暨創新會議的主要任務為：(一) 因應內閣總理等諮詢，為圖總體性與計畫上科技振興基本政策，科技相關預算、人才等資源分配方針和其他科技振興必要相關重要事項，以及為圖促進研究開發成果實用化創建創新的環境總體性整備調查審議；(二) 科技相關大規模研發和其他國家重要研發評價等事項；(三) 關於(一)、(二)項，於必要時未待諮詢就對內閣總理陳述意見等。
為能即時因應國家與社會議題，針對科技相關總體策略進行立案，並重視其他相關社會變遷的議題；同時，為能因應內閣總理等答詢，並自發性提出國家科技政策等議題，在總合科學技術與創新會議下設立各個專門調查會，於各專門調查會依需要得設立相關組織。目前運作中的專門調查會，有基本計畫專門調查會、科學技術創新政策推進專門調查會、重要課題專門調查會、評估專門調查會以及生命倫理專門調查會。科技政策密切相關的基本計畫專門調查會，為圖謀由總合面且計畫性推動科學技術振興相關政策措施，根據國內外情勢進行科學技術基本計畫相關調查與檢討。
因此，總合科學技術暨創新會議在國家總體政策的策略上，具有策略性與適時性、總體性與自發性的特徵，橫向整合以強化部會間的協調、以避免資源重複投資，並凝聚國家整體的發展目標。
日本科技政策的推動是以「科學技術基本法」為依歸，其中第九條明確規定：「為綜合性、有計畫地推動振興科學技術的相關政策措施，政府應制訂有關科學技術振興的基本計畫」；科技基本計畫為推動日本國家科技振興的發展政策，是科技研發政策的總體方針。為能確切落實基本計畫，並能強制推動執行，當時科技基本法之附帶決議要求基本計畫需以前瞻10年為基礎，據以策劃5年期程的基本計畫，且由根本上充實科學技術會議的責任與機能活化，要求政府上下一體相互合作，共同致力於基本法之實施。
科技基本計畫自1996年7月開始實施第一期，第四期科技基本計畫原應於2011年3月規劃完成，因遭逢311大地震，而重新修正與檢討，延至8月才公布，現今已來到第五期科技基本計畫(2016.4-2020.3)，以下逐一敘述各期計畫的形成流程。
第一期的基本計畫(1996-2000)，由於科技基本法於1995年完成，規劃的時間相當緊迫，科技發展的推動需要延續性與必要性，因此第一期計畫就以1992年所訂定的科學技術政策大綱做為基礎，審酌當時的科技發展情勢，並邀請各界的專家進行密集討論會議，再由總合計畫部會委員和相關部會聽取意見，就議題別進行討論。最後，就推動研發總合方針，訂出「因應社會經濟需求而強力推動研發活動」和「積極振興基礎研究」。然而科學技術政策大綱和科技基本法皆包含：政府必須要推動重點研發領域的概念，但當時日本的科技施政仍然是分權的體系，因此第一期計畫並未具體提出優先施政科技領域。但投入在相關法令的修訂，和整體研發環境的基礎建設，奠定日後發展的基礎。
第二期計畫(2001-2005)的形成，則是在第一期計畫期程過半後，依據推動狀況進行追蹤與檢討，此時日本政府已完成組織再造，科學技術會議由總合科學會議取而代之，成為日本在科技政策方面的總司令。第二期制訂的過程中，由文部科學省科學技術政策研究所(2013年改為科學技術暨學術政策研究所,NISTEP)協助調查與分析，並分別以科技發展目標、知識基礎、研究體系和產業技術四群組進行研議，提出四大優先推動領域及四大重點推動領域，統稱為八大重點領域。
基於國家科技政策發展目標、政策方針與施政成效追蹤結果，進行領域別策略推動與追蹤調查，再據以評估規劃下一期的基本計畫，作為國家科技政策與施政方略。故，在基本計畫專門調查會下涵蓋基本計畫八大重點領域成立9個工作小組和9個領域別計畫小組以助益於基本計畫制定、落實基本計畫相關政策實施調查與檢討。
第三期計畫(2006-2010)之規劃過程最為完整，由文部科學省科學技術政策研究所對過去十五年科技施政成果進行總盤點，提供當時基本政策專門調查會進行討論並研擬草案，再送交總合科學會議進行決議。依據八大重點領域再細分重點化推動項目，就各領域選定重要研發課題，視為「策略性重點科技」進行推動。
第三期計畫制定係由科技政策研究所先進行前一期基本計畫達成效果調查，並提出科學技術中長期俯瞰預測調查報告。而文部科學省所屬的基本計畫特別委員會則開始進行一連串的會議，每次會議設定不同的議題深入討論，包括檢討前一期內容、蒐集國民與各界的意見以及學術會議的建言等，之後提出期中總結草案，送至基本政策專門調查會。在基本政策專門調查會，密集討論政策目標的設定，檢討期中總結草案之後，提出基本方針以及各部會對於答詢案的總彙整，送交總合科學會議審議之後完成後，即完成第三期科技基本計畫制訂。
日本第四期科學技術基本計畫(2011-2015)的發展重點是以目前面臨的重要課題為導向，在國家總體科技發展目標確定後，由上而下的依循推動，將有限資源投入在與社會民生息息相關的重要議題，並對先前的科學技術基本計畫執行成效進行後續追蹤評價(Follow-Up Study)。
由於在規劃最後階段發生311大地震，第四期科技基本計畫因而產生重大轉變，即將原本第二期及第三期科技基本計畫針對重點推動領域研究開發課題，且可優先提供研發資源分配的推動方式大幅轉變為「課題解決型」的推動政策。第四期科技基本計畫所定義須解決的重要課題都是由專家議員提出，再將社會大眾的問題與專家的想法加以結合，確定課題方向後，再進行行動方案與資源分配的規劃，以解決特定問題。
第四期基本計畫的四大目標分別為：
(一) 實踐未來永續成長與社會發展：從震災中復甦 並完成重建、推廣綠色創新、推廣生活創新、推動科學技術創新的系 統改革。
(二) 面對日本當前關鍵議題：推動為解決議題所需的方案、為 解決重要議題的系統改革、國際合作策略的發展。
(三) 強化基礎研究與 人力資源發展：基礎研究的大幅提升、科技人才的培養、營造世界級的研究環境與基礎。
(四) 政策發展與時俱進：深化科學與社會的關係、 推動有實際效益的科學技術創新政策、增加研發投資等。
第五期科學技術基本計畫(2016-2020)，係隨著資通訊技術(ICT)的快速發展，日本社會經濟結構正進入日新月異的「巨大變革時代」，為了克服當前日本國內外面臨越來越複雜的難題，例如：能源問題、少子化、高齡化自然災害等，進而凸顯推動科學技術創新的必要性。
第五期科學技術基本計畫所研議的政策重點是以四大支柱為核心，分述如下：
(一) 致力於未來產業的創造和社會改革，使國家的科學技術能引領新時代。
(二) 優先解決與面對經濟、社會課題。
(三) 強化基礎研究能力，並提升科學技術創新的實力。
(四) 建構人才、智慧、資金等良性循環的體系。
第五期科學技術基本計畫的發展重點，強力推動科技創新政策，以實踐超智慧社會Society 5.0。Society 5.0是高度融合網路與實體空間，不分地域、年齡、性別、語言等落差，因應物品或服務的極細膩多元潛在需求，以解決經濟發展與社會課題，宣揚舒適且充滿活力的高品質生活，追求以人為本的社會。
為實踐與深化超智慧社會Society 5.0而制訂出行動方案《科學技術創新綜合戰略2017》，提出實施步驟和各階段的重點事項。人才是推動科技創新的源泉之一，在執行戰略的過程中，促進大學與國立科研機構的改革，提倡戰略性經營。加強與民間的合作關係，以利吸引民間資本投資基礎研究，推動多元化的學術研究環境。
為了實踐超智慧社會Society 5.0，需靠經濟社會發展並優先推動11個系統的開發。此外，以提升產業競爭力為目標，並以「智慧型運輸系統」、「能源價值鏈最適化」及「新製造系統」為核心系統，開發、構建出一個易於創造新價值的平台。該平台除了實踐虛實空間的整合外，還需促進戰略的制定、構建制度和培養人才的重任，具體需要從以下五個方面著手應對：
(一) 構建以創造新價值和新服務為基礎的資料庫。
(二) 強化平台AI相關的基礎技術。
(三) 促進智慧型財產權戰略與國際標準化。
(四) 促進規章制度改革並蘊釀社會容忍度。
(五) 推動研發與強化人才的培養。
每一期的科技基本計畫一經審議定案就成為政府相關部門據以推動執行的總方針。在科技政策執行上，形成以「科學技術基本法」為根本，以規劃國家10年中長期科技發展及每5年為一期的基本計畫為總藍圖，由各部會據以規劃並推動相關的行動方案與計畫。目前最新的行動方案如下：
(一) 創新25重點(Innovation 25)
(二) 戰略創新創造計畫(Cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program, SIP)
(三) 推動革新研究開發計畫(Impulsing Paradigm Change through Disruptive Technologies Program, ImPACT)
(四) 最先對研究開發支援計畫(Funding Program for World-Leading Innovative R&D on Science and Technology, FIRST Program)
一、創新25
日本安培政府於2006年新設「創新擔當大臣」職位，並於內閣府內設置「創新25特命室」，同時籌組「創新25戰略會議」，以做為擘劃日本長期創新策略與政策的主要單位，並提出「創新25」作為創新的長期發展策略。「創新25」之概述如下：
(一) 創新要能為日本社會帶來新活力，並創造出對成長作出貢獻的創新，於醫藥、工程、資訊等每一領域，都應該策劃制定一個能放眼2025年視野的長期策略方針「創新25」。
(二) 首先，有關「日本至2025年所期待的創新姿態」，就集結產、學界精英彙整出來。
(三) 根據此等期中彙整結論，希望能運用「總合科學技術會議」策劃制定能付諸實現的策略性政策路圖。
創新25的「期中彙整報告」經由產官學研等多方面的討論與彙整後，於2007年對公布其整體結論，創新25可分為五個部分，分別是：
(一) 基本考量
(二) 日本、世界未來的20年
(三) 為何需要創新
(四) 以創新開拓2025年的日本
(五) 推動創新的基本方針
(六) 應盡早投入的政策議題
其中，「(四) 以創新開拓2025年的日本」主要是以徵求日本人民對以創新打造2025年社會之意見、日本學術會議所發布的「科學家團體所勾勒的未來社會」，再加上文部科學省科學技術政策研究所提出的「科學技術預測調查」之成果所構成。經蒐集日本人民與科學家的意見，並參考科學技術預測調查後，據以勾勒2025年的日本與世界之樣貌，並列舉20個以2025年日本社會所需要的科技發展為例。
二、「戰略創新創造計畫」(Strategic Innovation Promotion Program, SIP)與「推動革新研究開發計畫」(Impulsing Paradigm Change through Disruptive Technologies Program, ImPACT)
利用全體俯瞰及水平串聯機能，推動整體科學技術振興與創新政策。藉由強化司令塔功能，實踐預算戰略會議、推動戰略創新創造計畫(SIP)與推動革新研究開發計畫(ImPACT)兩項國家型研發計畫，編列獨立執行預算。跨越府省藩籬，展開政策誘導與司令塔間的聯合、排除府省的層級節制、強化產官學合作。
具體對策包含：
(一) 在編製政府全體科學技術相關預算過程中，綜合科學技術創新會議須用俯視的角度觀看政策全貌，並重視將資源分配到重要領域及具高成效的施政，以主導相關府省的施政措施。
(二) 率先進行綜合科學技術創新會議，針對自身執行的SIP施政，主導解決政策課題。如此，將自己定位於領導位置，逐步充實內容，跨各府省施政的綜合運用。
(三) 加強促進積極挑戰具危機風險的施政措施，加速實現「創新最佳之國」，以成為創新系統改革的第一步。以推動革新研究開發計畫(ImPACT)之創設為主。
(四) 將負責生產世界水準成果創新業務的法人，定位為特定國立研究開發法人，作為各領域各部門的網路樞紐；而綜合科學技術創新會議則逐步發揮司令塔功能，引領日本科學技術創新研究開發之執行。
以下再分別闡述「戰略創新創造計畫」(Strategic Innovation Promotion Program, SIP)與「推動革新研究開發計畫」的目標與細項執行：
(一)「戰略創新創造計畫」(Strategic Innovation Promotion Program, SIP)
由綜合科學技術創新會議(Council for Science, Technology and Innovation, CSTI)通過「戰略創新創造計畫」(Strategic Innovation Promotion Program, SIP)，是由日本內閣政府推動的日本復興計畫，將聚焦於聯合產業界、學術界以及政府機構，促進技術的研發應用。
其計畫統整各行政機關的科技施政規劃，聚焦「能源」、「新一代基礎建設」與「當地資源」等政策議題，並深化能源運輸、自動駕駛、環境技術等跨領域通用技術發展，建造出適於科技創新的環境，戰略創新創造計畫(SIP)執行運作主要由綜合科學技術創新會議(CSTI)主導整體政策，包含規劃基礎研究、退場機制、法規制定及體制的改革，但不干涉具體研究。
戰略創新創造計畫(SIP)預算來源主要包含内閣府在內的10個部會，包括：内閣府、警察廳、總務省、厚生勞動省、財務省、文部科學省、農林水產省、經濟產業省、國土交通省及環境省，各部會各提撥科學技術振興費的4%，在內閣府編列「科學技術創新創造推進費」500億日圓。
在具體的運作層面上，日本政府為戰略創新創造計畫(SIP)設計了一整套完善的運行機制。首先，綜合科學技術創新會議(CSTI)選擇符合社會需求，以及讓日本產業和經濟更具競爭優勢的項目，將其納入項目研發體系；其次，由綜合科學技術創新會議(CSTI)的學者或外部專家組成的管理團隊帶領戰略創新創造計畫(SIP)的計畫推動，評估各項目的研發進展，並提供專業之建議；第三，具備專業型和管理才能的企業專家或學者擔任分項計畫主持人，負責具體工作的實施與推動；第四，由分項計畫主持人挑選合適的研究人才，協調相應的政府部門、企業或科研院所。
(二)「推動革新研究開發計畫」(Impulsing Paradigm Change through Disruptive Technologies Program, ImPACT)
綜合科學技術創新會議(Council for Science, Technology and Innovation, CSTI) 作為政府創新政策指揮中心之機構，推動革新研究開發計畫(ImPACT)以達到研發與創新的結合。由2013年財政預算編列550億日圓，鼓勵投入高風險性(High-Risk)高影響力(High-Impact)的創新研發，追求產出效益的擴散，積極實踐永續性的創新體系，計畫管理主持人(PM)延攬業界經驗豐富者，配合計畫的5年執行期程，任期內被授權高彈性的自治權與預算，與著名研究人員共同進行創新研發。
為達成「最適合創新的國家」及「充滿創業精神與新創企業的國家」的最終目標，需滿足「創造顛覆性創新」與「提出創新創新行動模式」的兩個次目標，由計畫管理主持人(PM)提出前瞻性與具吸引力的概念，同時在研發計畫中發揮領導作用，實施靈活的管理，並整合一流的研發能力，以利研發計畫的成功，帶給經濟與社會重大的影響與改變，並營造日本國內創新創業之氛圍。