“联合国军”遭到中国人民志愿军第二次战役的突然打击，引起了麦克阿瑟的惊慌，也引起了华盛顿当局的极大不安。
11月28日，麦克阿瑟向五角大楼报告，“中国在北朝鲜投入了大批军事力量，而且实力仍在增强。我们面对的是一场全新的战争”。中国人的最终目标，无疑是要“彻底摧毁在朝鲜的联合国部队”。他在报告中为他在朝鲜的失败作了辩护，他说：“显然，我们目前的实力不足以抗衡中国人发动的这场不宣而战的战争，他们在客观上拥有很多有利条件，促使形势发生了新的变化。本司令部已在职权范围内作了力所能及的一切，但它目前所面临的局面已超出了它的控制和它的能力所及。”
美国的报刊纷纷报道美国已大难临头，五角大楼虽然对新闻媒介的报道表示怀疑，但也感到朝鲜局势严重。来自朝鲜的官方消息，也都在加剧美国当局的焦虑不安和悲观失望。在这种情况下，28日下午，由杜鲁门主持召开了美国国家安全委员会特别会议。然而，包括杜鲁门在内，美国当局的巨头们，都不知道在朝鲜该怎么办。艾奇逊说，“会议并没有提出任何由总统作出决定的建议，即告结束”。12月1日和3日，国务院和国防部在五角大楼召开联席会议，2日，杜鲁门、马歇尔、艾奇逊、布莱德雷又在白宫开会。这些频繁的会议，“详尽而直率的讨论的结果”还是决定不了美国在朝鲜该怎么办。而麦克阿瑟还一再要求增加兵力，甚至要求台湾国民党已经作了准备的3.3万人的部队到朝鲜，参加“联合国军”的作战。他说“如果没有最大数量的地面部队的增援，本军不是被迫节节后撤，抵抗力量不断削弱，就是被迫困守在滩头阵地里，除了防御外，没有任何希望。而实力不断地消耗，以至最后全军覆没，那是可以预期的”。
杜鲁门和五角大楼，已不相信麦克阿瑟的判断。为了了解朝鲜战场上的真实情况，以便作出决定，遂派陆军参谋长柯林斯前往东京。12月4日，柯林斯到达东京，与麦克阿瑟简短会晤后，即飞朝鲜，直接听取了在第一线的美第8集团军沃克和第10军阿尔蒙德对军事形势的判断。沃克和阿尔蒙德虽然不像麦克阿瑟那样对形势的判断那么严重，但也只是认为可以在釜山长期坚守。返回东京后，12月6日，柯林斯同麦克阿瑟及远东的陆、海、空三军的司令官们讨论了美国在朝鲜的对策。麦克阿瑟主张，如果中国人同意停火，联合国应接受停火，但中共和北朝鲜的军队必须停止在三八线附近的行动，这是最佳的安排。否则，要么尽快增加“联合国军”的兵力，以恢复进攻，甚至封锁中国沿海，轰炸中国大陆的空军基地和城市，要么撤离朝鲜。
美国当局考虑，如果中国人继续投入兵力作战，有可能将美军赶出朝鲜，美国不大量投入军事力量，就不能实现全部占领朝鲜的军事目标，但又不可能立即增加力量。因此，当务之急，是要在朝鲜采取“抢救行动”。杜鲁门决定：不主动撤出朝鲜，一旦被迫撤离，要带上南朝鲜军队一起走。华盛顿的巨头们考虑，为在朝鲜“争取行动而进行拖延”，在代价不太大的情况下，可由联合国安理会采取行动，向中国提出在三八线停火。但碍于面子，这个建议不是由美国提出，而应是由英国提出。
此时，恰好英国首相克莱门特·艾德礼率政府代表团到华盛顿与美国讨论朝鲜战争形势问题。本来“联合国军”遭到惨痛的失败，就使包括英国在内的参加“联合国军”行动的美国所有盟国都惊恐不安。而11月30日，杜鲁门在记者招待会上答记者问时又扬言说，美国一直在“积极考虑”在朝鲜使用原子弹。这更引起了英国等美国盟国的惊慌。于是艾德礼于12月4日飞到华盛顿，要求美国对此事做出澄清，并承诺不在朝鲜使用原子弹。英国人担心的是，美国在朝鲜使用原子弹，将会引起世界大战，美国将主要军事力量投入到朝鲜战场，将会减少对欧洲的力量投入，从而英国和整个欧洲利益和安全可能不保。艾德礼强调，西方是反对共产主义阵线的主要据点，他希望在朝鲜避免大战，而通过谈判使共产党中国停止于三八线以北，并主张正式承认北京的中国政府，接纳共产党中国为联合国成员国，把台湾交给中共。尔后通过联合国向中国施压，与中共谈判解决朝鲜问题。
美国坚决反对承认北京的中国政府，坚决反对接纳共产党中国为联合国成员国和把台湾交给共产党。杜鲁门、艾奇逊、马歇尔、布莱德雷反复向英国人解释，虽然兼顾所有的义务会有困难，但美国对东方和西方并不打算偏废任何一方。美国并没有在朝鲜使用原子弹的打算，同意在朝鲜避免大战。“联合国军”不会自动撤出朝鲜，美国只是为了在军事上有利的需要，而设法在朝鲜安排停火，但并不应进行谈判，因为这个时候谈判，形势对美国不利。虽然会谈中美英双方分歧较大，但艾德礼同意按美国的条件，帮助美国通过联合国和其他渠道寻求停火。双方于12月8日发表了会谈公报。与此同时，美国驻联合国大使沃伦·奥斯汀在联合国积极活动在朝鲜实行停火。
此外，美国当局最为担心的不仅是能不能在朝鲜坚持下去的问题，而且是在朝鲜会否导致与中国甚至与苏联打一场全面战争的问题，认为在朝鲜的战争可能是全面战争的第一阶段。参谋长联席会议于12月6日，向美国在世界各战区的指挥官发了一份“战争警报”，认为朝鲜目前的形势已使全面战争的可能性大大增加了。要求“收到此电后，指挥官们应采取切实可行的措施，加强战备”。在12月11日的国家安全委员会会议上，参谋长联席会议建议，扩大军队规模，建立一支由18个师组成的陆军、拥有397艘主要战舰的海军和拥有95个联队的空军。同一个会议决定由总统宣布“国家处于紧急状态”。15日，杜鲁门宣布全国进入“紧急状态”，他说，共产主义者们“正打算将世界推向全面战争的边缘，以便攫取他们所觊觎的东西”。因此，美国武装力量的人数将尽快扩大到350万人，在1952年6月之前，军用飞机、车辆、电子设备的生产，要比原计划增加4～5倍，并对工资、物价等采取控制措施。为抚慰一下英国人，19日，任命美国五星上将德怀特·艾森豪威尔出任北大西洋公约组织的盟军最高司令官。
1950年12月5日，出席联合国第五届大会的印度等13个亚非国家的代表，“呼吁北朝鲜当局和中华人民共和国中央人民政府立即声明它们没有意思使在它们控制下的任何部队前往三八线以南”。这恰好符合美国的意图。接着13国又提出了为寻求停火而由本届联大主席伊朗代表及印度和加拿大代表组成“三人停火小组”，同时提出为解决远东其他问题举行谈判会议或组成谈判委员会。而美国只是为了保持军事上的有利阵地，争取喘息时间，因此，只同意寻求在三八线停火，反对为解决远东其他问题举行谈判会议或组成谈判委员会。即便实现停火，也不准备讨论停火以外的其他问题。12月11日，美国国家安全委员会作出了一个同意寻求停火的决定。12月14日，联合国大会在有美国投票赞成的情况下，只通过了组成“朝鲜停火三人小组”的决议，即先行实现停火，然后才能考虑其他问题。
12月8日，中国外交部亚洲司司长召见印度驻华大使馆参赞，11日周恩来召见印度驻华大使，针对13国的呼吁指出：13国的呼吁是不公平的，为什么13国不反对美国侵略？为什么13国不呼吁美国撤军？为什么13国在美国军队越过三八线北进时不讲话？为什么13国中还包括参加“联合国军”行动的菲律宾？
12月22日，周恩来外长代表中国政府针对联合国大会14日通过的决议发表声明，揭露了美国的真实意图。声明中指出：自美国侵朝以来，美国当局一直拒绝撤出其侵朝军队，从来没有结束朝鲜战争的诚意。既然如此，为什么美国当局又赞成立即在朝鲜停火和表示愿意举行谈判解决朝鲜战事呢？“不难了解，当着美国侵略军登陆仁川港、越过三八线或直逼鸭绿江的时候，他们不会赞成立即停战，也不会愿意举行谈判；只有在美国侵略军失败的今天，他们才会赞成立即停战，并在停战后举行谈判。很显然地，昨天反对和平，是为着美国可以继续扩张侵略；今天赞成停战，也是为着美国可以取得喘息时间，准备再战，至少可以保持现有侵略阵地，准备再进。他们关心的……是美帝国主义如何能在朝鲜保留侵略军队和侵略行动，如何能继续侵占中国的台湾，这就是说，停战后一切照旧，准备好了再打，并且还借此先宣布紧急状态存在，所谓先停战后谈判，谈判的议程和内容也可在停战后无休止地讨论下去……三人小组――就地停战――和平谈判――大举进攻。这一马歇尔公式对中国人民极不生疏。”中国政府对联合国大会的这个决议是不能接受的。
其实，关于美国可能提出停战的问题，中国领导人也有考虑。志愿军第二次战役西线作战结束，“联合国军”正在向平壤撤退时，12月3日，金日成来到北京，就朝鲜战争形势等问题与毛泽东、周恩来、刘少奇进行了讨论。毛泽东认为：“战争有可能迅速解决，但也可能拖长，我们准备至少打一年。敌人有可能要求停战，我们认为必须承认撤出朝鲜，而首先撤至三八线以南，才能谈判停战，最好我们不但拿下平壤，而且拿下汉城，消灭主要的敌人，首先是全歼伪军，对促进美国撤兵会更有力量。美帝如果承认撤兵，联合国有可能在同意中苏参加的条件下，主张全朝鲜人民在联合国监督下，选举自己政府。但美帝和蒋介石一样，诺言协定都不可靠，故应从最坏方面着想。”
此时，以伍修权为团长的中国代表团，正在联合国安理会控诉美国侵略台湾的罪行，联合国秘书长特里格夫？赖伊和英国、印度、瑞典驻联合国代表，作为美国的探路人，不止一次地向中国代表团试探，在什么情况下可以停战。伍修权将此情况报告北京。中国领导人认真地考虑了这个问题，拟制了如下5个条件：1.所有外国军队撤出朝鲜；2.美国军队撤出台湾海峡和台湾岛；3.朝鲜问题应由朝鲜人民自己解决；4.中华人民共和国的代表参加联合国并从联合国中逐出蒋介石的代表；5.召开五大国外长会议准备对日和约。采纳上述5个条件，即可召开五大国代表会议，签订停战条件。12月7日，通过苏联驻中国大使，征求了苏联政府的意见。苏联政府完全同意中国政府的这5个条件，但认为在联合国未就停止朝鲜军事行动问题拿出意见之前，不宜亮出这些底牌。
12月14日，联合国已通过了停火决议，中国政府不能不就停火问题表明立场。周恩来在12月22日的同一个声明中，表明了中国人民关于亟望和平解决朝鲜问题的主张，指出：“我们坚持以一切外国军队撤出朝鲜及朝鲜内政由朝鲜人民自己解决为和平调处朝鲜问题的谈判基础，美国侵略军必须撤退台湾，中华人民共和国的代表必须取得联合国的合法地位。”“朝鲜问题和亚洲重要问题的和平解决，离开这几点是不可能的。”周恩来代表中国政府所提这些主张是符合解决朝鲜问题和保障亚洲和平与安全问题的实际的，并不是中国硬要将台湾问题以及中国在联合国的合法席位问题与朝鲜问题联在一起，而是美国在侵略朝鲜的同时就侵略了中国的台湾，并将中华人民共和国排除在联合国之外，打着联合国的招牌侵略朝鲜，因此，朝鲜问题的解决必须与台湾问题及中国在联合国的代表权问题的解决等联系在一起来考虑。但对美国来说，周恩来所提这些条件无疑是要价太高，美国无论如何是不能接受的。
从当时战场形势看，中国人民志愿军虽然由于武器装备落后而作战中的实际困难很多，但是参战仅仅两个月就打出了战争的有利局面。这鼓舞了中国人民和朝鲜人民的士气，也鼓舞了民主阵营的士气。这时中国人民志愿军的作战正处于顺利发展的形势下，如果停止于三八线以北进行休整，则正中美国下怀。而这时在民主阵营内部，无论斯大林还是金日成都不希望看到中国人民志愿军就此停止。12月4日，中国驻苏联大使王稼祥因有事准备回国，向苏联副外长安？葛罗米柯辞行。王稼祥就朝鲜战场形势问道：“从政治角度看，中国军队在成功地继续进攻的情况下，是否应该越过三八线？”葛罗米柯非正式地表达了苏联方面的意见：“鉴于当前朝鲜的形势，提出‘趁热打铁’这句古老的谚语是十分恰当的。”12月7日，苏联政府在就中国征询对停火条件的意见作出答复时，也表明，在解放汉城以后，再考虑停火问题。12月中旬，彭德怀在与金日成和苏联驻朝鲜大使史蒂科夫会见时，史蒂科夫对彭德怀在西线作战结束后未立即发起新的进攻提出了指责。
作为战场统帅，彭德怀对战场上的作战也有考虑，在占领平壤后，12月8日，致电毛泽东，预计18、19日开始向三八线攻击，如能歼灭美军和南朝鲜军几个师，或给以歼灭性打击时，则进越三八线，相机夺取汉城。如对敌不能歼灭或给以歼灭性打击时，则不宜越过三八线或夺取汉城，因南进过远会造成以后作战困难，况且部队已连打两仗，需要休整和补充，故拟停止于三八线以北数十里的地区，进行休整，而让敌占三八线，待我充分准备，明年春天再发起下次战役，歼灭敌军主力。
然而，根据当时美国的企图和民主阵营的情绪，都不允许志愿军停止于三八线以北，必须越过三八线再打一仗，然后才能休整。毛泽东在接到彭德怀12月8日的电报后，于13日复电彭德怀，指出：“（一）目前美英各国正要求我军停止于三八线以北，以利其整军再战。因此，我军必须越过三八线。如到三八线以北即停止，将给政治上以很大的不利。（二）此次南进，希望在开城南北地区，即离汉城不远的一带地区，寻歼几部分敌人。然后看形势，如果敌人以很大的力量固守汉城，则我军主力可退至开城一线及其以北地区休整，准备攻击汉城的条件，而以几个师迫近汉江中流北岸活动，支援人民军越过汉江歼击伪军。如果敌人放弃汉城，则我西线六个军在平壤、汉城间休整一个时期。”
接到毛泽东13日的电报后，彭德怀对越过三八线作战作了部署，并于19日致电中央军委，指出：由于“种种原因，我八日的报告中提到暂不越三八线作战。得十三日复电，现已遵示越三八线作战”。21日和29日，毛泽东在两次给彭德怀并告高岗的电报中，再次指出“美英正在利用三八线在人们中存在的旧印象，进行其政治宣传，并企图诱我停战，故我军此时越过三八线再打一仗，然后进行休整是必要的”。“所谓三八线在人们脑子中存在的旧印象，经过这一仗，也就不存在了。我军在三八线以南或以北休整，均无关系。但如果不打这一仗，从十二月初起整个冬季我军都在休整，没有动作，则必引起资本主义各国甚多揣测，民主阵线各国亦必有些人不以为然，发生许多议论。如果我军能照你们目前部署，于一月上半月打一个胜仗，争取歼灭伪军几个师及美军一部，然后休整两个月，准备春季攻势，则对民主阵线及资本主义各国人民大众影响甚好，对帝国主义则给以新的一击，加重其悲观失败情绪。”
志愿军入朝后，就存在一个志愿军和朝鲜人民军作战的统一指挥问题，当时朝鲜人民军遭到严重损失，主力正从三八线以南向北后撤转移中，新组织的部队正在中国境内整训，第一、第二次战役中，人民军也有零星的小部队参战，但由于没有统一的协调，而多次发生人民军误击志愿军的事件。11月初，苏联协助中国担负国土防空任务的空军部队开始在鸭绿江上空作战，在中国整训的人民军部队也将完成作战准备投入作战，人民军尚有一部分空军可以参加作战，志愿军空军也将开始参加实战练习，于是，中、朝、苏三方部队在作战中的协调指挥便成了必须要解决的问题。11月13日，周恩来就此起草了毛泽东致斯大林的电报，建议由金日成、彭德怀和苏联驻朝鲜大使史蒂科夫组成三人小组，统一指挥中、朝、苏三方部队在朝鲜的作战。斯大林接电后，于当月16日回电，提出“赞成由中国同志来统一指挥”，并将此意同时电告金日成和史蒂科夫，苏联驻中国军事总顾问也赞成斯大林的意见。
这时朝鲜人民军已有5个军团陆续完成整训或休整，开始同志愿军并肩作战。为了便于作战的协同和指挥，毛泽东、周恩来于12月3日就中国人民志愿军和朝鲜人民军的统一指挥问题与金日成在北京进行了协商，决定成立中国人民志愿军和朝鲜人民军联合司令部（也称“联合指挥部”，简称“联司”）。据此，于12月上旬组成了以彭德怀为司令员兼政治委员，朝鲜人民军前线总指挥金雄为副司令员，朝鲜内务相、人民军次帅朴一禹为副政治委员的中国人民志愿军和朝鲜人民军联合司令部（不久邓华也为中朝联合司令部副司令员）。统一指挥朝鲜境内一切作战及有关事宜，联司下仍分两个机构，一个是中国人民志愿军司令部，一个是朝鲜人民军总司令部，朝鲜人民军及一切游击部队和中国人民志愿军受联合指挥部统一指挥。联合指挥部命令有权指挥一切与作战有关之交通运输（公路、铁路、港口、机场、有线无线的电话和电报等）、粮秣筹措、人力物力动员等事宜。从此志愿军和人民军统一了作战指挥。
“联合国军”在遭志愿军第二次战役的打击后，按麦克阿瑟的命令撤至三八线部署了防御，第一线展开南朝鲜军8个师和土耳其旅。除被打残的美第10军和美第2师在后方休整外，美英军主力全部位于汉城周围及汉江南北地区，作为二梯队。“联合国军”惊魂未定，充满了失败情绪，士气不振，整个部署摆出了能守则守，不能守则逃的架势。接替已死的沃克出任美第8集团军司令官的是马修？李奇微中将，12月26日上任。李奇微曾是美国西点军校的优秀生，第二次世界大战时曾指挥过空降师和1个军作战，此次出任前为美国陆军负责作战的助理参谋长。他一上任，麦克阿瑟就将“联合国军”地面部队全部交他指挥。他发现，他所指挥的部队“是一支张惶失措的军队，对自己，对上级都丧失了信心，不清楚自己究竟在那里干什么，老是盼望着能早日乘船回国”。“完全丧失了信心和斗志”。于是，他不得不使出全身的解数稳定他的部队的情绪。但是彭德怀没有给他时间。
志愿军以第38、第39、第40、第42、第50、第66军和人民军3个军团，于1950年12月31日至1951年1月8日进行了第三次战役，共歼敌1.9万余人，将美国为首的“联合国军”打退到三七线附近地区。打破了美国在三八线一带玩弄“停火”的企图，加重了美国当局和“联合国军”的失败情绪，进一步扩大了中国人民志愿军和朝鲜人民军在国际上的影响。