En principio sí, pero en algunas condiciones, eso en la práctica podría significar que no. Y no te fíes de mi palabra, es tu propio riesgo.
He encontrado este y este enlace muy útil, ya que proporcionan más detalles de los que se suelen encontrar cuando se explica el tránsito sin visado de 72 horas. (Véase también esta propia respuesta a una pregunta mía .)
Así que si el paso 3 de tu viaje está realmente confirmado y tienes un asiento en el avión para cuando llegues a la inmigración china, deberían dejarte entrar (según su información) y estás bien. El problema es que cuando embarques en el primer vuelo (de Osaka a Pekín o cualquiera que sea la primera etapa de ese viaje), la compañía aérea debe comprobar si tienes visado para China. Si tu reserva para el tramo de Pekín a Europa está en otro billete, puede que no tengan medios para verificar tu vuelo de ida y te denieguen el embarque. Una buena manera de sortear este problema es tener tanto el tramo Osaka -> Pekín como el de Pekín -> Europa en un mismo billete/reserva, es decir, una escala, incluso mejor si es con la misma aerolínea. En el mejor de los casos, es posible que ya te den la tarjeta de embarque para el segundo vuelo en Osaka. Prepárate para decir a quien te facture en Osaka que vas a utilizar el tránsito sin visado de 72 horas y muestra la prueba de tu vuelo de regreso.
Lo mismo ocurre en inmigración en Pekín, tenga preparada una tarjeta de embarque para el segundo vuelo o al menos una impresión de su reserva. He oído que en el aeropuerto de Pekín hay una cabina especial para el tránsito sin visado durante 72 horas.
Para estar seguros, sería buena idea hacer la reserva en una agencia de viajes y no en un sitio web.