2003年熊光楷有兩出重頭戲。一是他於2月8日參加了第39屆慕尼黑國際安全政策會議，在會上作了題為《當前全球反恐形勢及前景展望》的發言，闡述了中國以新安全觀為基礎所確立的反恐基本政策，強調以“互信、互利、平等、協作”為核心的新安全觀是中國政府制定反恐政策、開展國際反恐合作的指導原則，受到與會者的高度評價；二是10月24日，他作為中國軍事高層代表團中最核心的人物之一，隨國務委員、國防部長曹剛川訪問美國。
海南撞機事件使兩國軍事交流陷入低谷後，中美軍事交流的升溫，是自2002年美助理國防部長羅德曼率團訪華和副總參謀長熊光楷上將訪美開始的。 2003年9月美國的兩艘軍艦駛入中國重要海軍基地——湛江港，幾乎就在曹剛川啟程訪美的同時，應美國海軍的邀請，享有“中國神州第一艦”美譽的“深圳”號導彈驅逐艦和“青海湖”號綜合補給艦組成中國人民解放軍海軍艦艇編隊，對美國在太平洋的軍事基地關島進行為期4天的訪問，中美軍事交流呈現出良好的勢頭。而曹剛川的此次美國之行，則進一步標誌著中美中斷的兩軍高層接觸正式恢復。
由於曹剛川是自1996年12月遲浩田訪美後7年來第一位訪問五角大樓的中國國防部長，再加上神秘色彩很濃的、屢屢與美國人打交道的老道的軍事高參熊光楷“助陣”，因此，曹剛川此行吸引了海內外眾多關注的目光。
曹剛川一行對美國的訪問無疑是成功的，10月24日他們抵達紐約，第二天即參觀了西點軍校，接著是對華盛頓的訪問。美國對中國國防部長的訪問非常重視。五角大樓拉姆斯菲爾德和沃爾福威茨這兩位美國國防部的正、副掌門人對中國的態度已經友善了很多。曾經在中美撞機事件後下令取消美軍向中國廠商定購軍帽合同的拉姆斯菲爾德親自在五角大樓歡迎和接待了曹剛川、熊光楷一行；對中國多次出言不遜的美國國防部副部長沃爾福威茨也在曹剛川一行抵達華盛頓的當晚為中國客人舉行晚宴。從中美雙方各自發表的聲明和消息中可以看到，中美軍事高層的會晤是“積極的、建設性的和富有成果的”。中美雙方還透露，雙方同意就2004年兩國軍方領導人的訪問日程進行安排，美國參謀長聯席會議主席邁爾斯和副主席佩斯將軍明年將訪華，中國軍委和國防部其他領導人也將陸續訪美。
在熊光楷隨曹剛川部長訪美期間，正值“中美關係：過去、現在與未來”研討會在得克薩斯州開幕。 11月5日，熊光楷副總長出席了會議。
這次研討會由美國前總統布什發起，由得克薩斯州農工大學、布什總統圖書館基金會和中國人民對外友協聯合舉辦，是中美建交以來由民間舉辦的級別最高的兩國關係研討會。因而出席會議的都是中美政界、軍界和外交界的重量級人物。比如中國國務院前副總理錢其琛、中國駐美國大使楊潔篪及美國前總統布什、美國國務卿鮑威爾、美國前國務卿貝克、美國前國家安全顧問斯考克羅夫特、美國前駐華大使普里赫和尚慕杰、美國前國務次卿坎特和中國問題專家藍普頓等。
熊光楷就中國對地區性安全問題的關切在會上作了發言。
關於東北亞地區安全問題，熊光楷說：“中國在處理朝鮮核問題上的根本出發點是維護半島和平與穩定，我們的基本考慮是朝鮮放棄核計劃，同時朝鮮合理的安全關注也應得到解決。”他表示，中國真誠地希望有關各方保持克制，避免採取可能導致局勢進一步升級的任何單方面舉措，在北京“六方會談”的框架內繼續積極努力，探索和平、全面、公正地解決朝核問題的途徑。
在談到中東地區安全問題時，熊光楷說，中方對最近巴以緊張局勢的加劇深感不安和憂慮。中國認為“以暴易暴”無助於問題的解決，通過談判實現“以土地換和平”是解決巴以沖突的惟一有效途徑。
在談到南亞地區安全問題時，熊光楷說，巴基斯坦是中國的友好國家，中國和印度的關係近年來也得到較大改善和發展，作為南亞的近鄰，中國不希望看到印巴兩國兵戎相見。
對熊光楷已經十分熟悉的美國軍政界以及公眾，再次領略了這位中國將軍的魅力。根據美國解密的國防部情報局機密文件透露，美軍形容熊光楷是一個“條理分明、頭腦靈活”的解放軍高級官員。