在抗美援朝战争中，中国领袖毛泽东和朝鲜领袖金日成在重大问题上密切配合，保证了抗美援朝战争的胜利。可以说，没有二人的合作，不可能有抗美援朝战争的胜利。
毛泽东接受金日成所请，将中国人民解放军三个朝鲜族师编入朝鲜人民军
1945年8月日本投降后，原在中国东北参加抗日战争的朝鲜人民领袖金日成在苏共和中共帮助下，在北朝鲜建立了劳动党领导下的政府，李承晚则在美国支持下在南朝鲜建立了亲美政权。这样，在朝鲜就形成了南北两个政权严重对立的局面。当时，苏联军队和美国军队分别驻扎在北、南朝鲜，在苏联军队和美国军队控制下，北、南双方以北纬38度线为界，守卫各自区域，没有大的军事冲突，算是相安无事。
但在1948年底苏联军队撤出北朝鲜，美国军队1949年初撤出南朝鲜后，情况就不一样了。在美国军队还没有完全撤走的1949年1月1日到4月15日，南朝鲜军队在三八线挑起军事摩擦37次，并且秘密向三八线附近调集多达4.1万人的军队。当时，李承晚在美国支援下，已经拥有6个完全美式装备并经受美式军事训练的军队，而金日成手下只有3个师，这3个师的骨干是他从中国抗日联军中带回朝鲜的朝鲜族官兵，在朝鲜新招收的士兵尚缺少军事训练，武器装备还是收缴的日本老旧步枪，大炮的数量更少。
为了朝鲜人民政权的生存，金日成曾经于1948年12月和1949年1月两次向苏联方面要求缔结朝苏友好互助条约和提供武器援助。斯大林考虑到美国可能会以此为借口攻击苏联有意永久分裂南北朝鲜，没有同意金日成关于迅速缔结朝苏友好互助条约的提议。但斯大林根据苏联驻朝鲜大使史蒂科夫的报告，批准了由苏联远东军向北朝鲜提供军事援助的计划。但这些援助，只是提供些轻型武器。金日成认为这远远不能保障朝鲜人民政权的安全。他于1949年3月亲自到苏联面见斯大林，和他讨论北朝鲜的安全问题，斯大林明确表示：加强北朝鲜的军队是必要的，但是，没有必要害怕南朝鲜人。
金日成回国后的1949年4月，接到准确情报：李承晚准备在5月美军全部撤出南朝鲜后，于6月对北朝鲜发动一次大规模的进攻，两个月消灭北朝鲜政权。
面对如此危险局势，金日成想到了毛泽东。1949年5月，他亲笔写了一封自己署名、以朝鲜劳动党中央的名义发出的求援信，派特使金一持信秘密到北平，面见毛泽东。金一见到毛泽东后，向毛泽东说明了北朝鲜面临的严重局势，突出强调了南北朝鲜难以并存的情况，并转交了金日成给毛泽东的求援信。毛泽东赞同金日成的看法。他认为金日成的分析很对，北朝鲜与南朝鲜的冲突在所难免，这种冲突，“既可能是闪电战，也可能是持久战。对你们来说，持久战是不利的，因为到时候即使美国不干涉，也会唆使日本向南朝鲜提供援助”。
金一带来的由金日成署名的朝鲜劳动党中央的信，在讲明了南北朝鲜军事力量对比的悬殊情况后，请求毛泽东，必要时把中国人民解放军中的朝鲜族师转属朝鲜政府，编入朝鲜人民军。当时，在中国人民解放军第四野战军林彪指挥下的朝鲜族官兵共有5万多人。其中，整编师有3个，整编团1个，其他人分散在四野各部队中。这些朝鲜族官兵经历过抗日战争和解放战争，有丰富的作战经验，能征惯战。现在，金日成既然在信中要求将这些朝鲜族官兵编入朝鲜人民军，毛泽东基于国际主义精神，明确向金一表示：考虑到朝鲜南北军事力量对比的情况，可以应金日成所请，将在林彪指挥下的3个整编师的朝鲜族官兵，编入朝鲜人民军，其中，现在分别布防在东北沈阳和长春的两个朝鲜族师可以马上编入朝鲜人民军，随林彪在江南作战的一个朝鲜族师也可以随后编入朝鲜人民军。由武亭率领的朝鲜族团1000多人早些时候已经回到朝鲜。一旦中国共产党统一中国的战争基本告一段落，分散在人民解放军中的其他朝鲜族士兵和军官，也都可以编入朝鲜人民军，以便加强北朝鲜军队的实力。毛泽东还表示，一旦情况需要，中国就会派兵与你们并肩作战。等到中国大陆全部解放，并且也解放了台湾后，更会大力支持朝鲜人民政权。在此之前，朝鲜半岛最好不发生大规模军事冲突。
毛泽东说办就办。金一刚走，他就指示高岗，将分别驻扎在沈阳和长春的中国人民解放军两个朝鲜族师，即李德山任师长的一六四师（实员10821人）和方虎山任师长的一六六师（实员10320人）编入朝鲜人民军，于1949年7月开入朝鲜。这两个师在开赴北朝鲜前，全部换上了当时中国人民解放军中最好的装备。1950年4月，驻扎武汉的中国人民解放军另一个朝鲜族师一五六师1.6万人更换夏装和解放军中的最好武器后开到朝鲜，编入朝鲜人民军。金日成也派朝鲜人民军作战部长金光侠到中国洽谈此事，并派人来武汉接收朝鲜部队。此后，分散在中国人民解放军部队中一万多朝鲜族官兵也陆续编入朝鲜人民军。陆续编入朝鲜人民军的朝鲜族官兵有5万多人。在后来的1950年9月22日，中国政府在公开声明中表示：“居留中国的朝鲜人民有权力回去保卫祖国。”实际上已经把中国人民解放军中朝鲜族官兵回国参战公之于世。中国人民解放军朝鲜族官兵回国，使朝鲜人民军很快就扩充到9万多人，原在中国人民解放军中的以3个整编师和1个整编团为骨干的5万朝鲜族官兵，战斗能力很强，武器装备与朝鲜人民军中其他部队比也是最好的，他们回国编入人民军后，立即成为朝鲜人民军的主力部队，大大加强了朝鲜人民军的战斗力。1949年9月，苏联援助朝鲜人民军的大批武器装备运抵平壤，其中包括重型武器。朝鲜人民军的战斗力更强了。
李承晚没有预料到朝鲜人民军会在短时间内有如此巨大飞跃，仍然频繁在三八线挑起冲突，还公开宣布：南朝鲜人正在准备给金日成领导的北朝鲜政权一个毁灭性的打击。但是，此时手握重兵的金日成已经不同从前，他满怀信心地向斯大林表示：如果李承晚北犯，朝鲜人民军不仅能够有效保卫朝鲜人民政权，还能够有效反攻，在两个星期之内占领南朝鲜，最多是两个月。
毛泽东向金日成表示：美国如果侵略朝鲜，中国将支援朝鲜
1950年5月13日晚，金日成秘密访问中国。在与毛泽东的会谈中，毛泽东明确表示：朝鲜应该坚持实现祖国统一的目标，但北朝鲜近期不必采取行动，现在国际形势不利于朝鲜统一。当金日成说美国人可能支持李承晚消灭北朝鲜，北朝鲜仍然面临生存之忧时，毛泽东向金日成表示：一旦朝鲜境内爆发战争，我们打算在鸭绿江边摆上3个军，帝国主义如果不干涉，没有妨碍；帝国主义如果干涉，不越过三八线，我们也不管；如果过了三八线，我们一定打过去。对于他定的这个原则，毛泽东一直记忆犹新。朝鲜战争结束后的1956年，毛泽东回忆当时的情景时说：“美帝国主义如果干涉，不过三八线，我们不管，如果过三八线，我们一定打过去。”
毛泽东是将三八线作为维护朝鲜人民政权安危的底线的。他实际上向金日成承诺：如果美国和李承晚军队越过三八线，就将危及朝鲜人民政权的生存，中国将派兵支持朝鲜人民政权。如果美国和李承晚军队不越过三八线，中国也以加强在东北的军事力量，作为朝鲜人民军的后援和对朝鲜人民政权的支持。
毛泽东收到金日成的求援信，决定派志愿军抗美援朝
朝鲜南北的严重对立，最终导致朝鲜战争于1950年6月25日爆发。金日成向斯大林表示的不是空话，朝鲜人民军很快即以突然动作转入反攻，并且打得很顺利，朝鲜人民军主力部队迅速推进到朝鲜半岛南部，占领了朝鲜南部重要城市汉城（今首尔市），将李承晚军队压缩在狭小地域。在朝鲜人民军反攻作战中，原来由中国人民解放军朝鲜族师编入朝鲜人民军的3个整编师和一个整编团是主力军。与朝鲜人民军中没有打过仗，没有作战经验的其他几个师相比，这3个师和1个团，经历过大规模战争考验，打得有声有色，说他们1个师顶3个师用，一点也不过分。
由于朝鲜人民军打得很顺利，包括毛泽东在内的中国领导人一开始并没有担心朝鲜人民政权的生存问题，还没有出兵朝鲜的计划。新中国领导人没有想到这场战争会打乱自己的既定部署。在朝鲜战争爆发5天之后的6月30日，中央人民政府颁布了《中华人民共和国土地改革法》，开始了中国历史上最大规模的土地改革运动。同一天，毛泽东、周恩来联名签署了《关于人民解放军1950年复员工作的决定》，开始实际缩减中国兵员。
按照毛泽东与金日成谈的，中国加强了东北的军事力量。7月13日，中共中央决定成立东北边防军，加强东北边防。但这在毛泽东来说，他希望东北边防军“备而不用”。当时，中共中央领导人的注意力仍主要集中在土地改革和国内经济建设上。
但是，朝鲜战争爆发后，美国却直接插手进来，并且形成了消灭北朝鲜的计划。6月27日，美国总统杜鲁门命令美军直接介入朝鲜战争，并命令第七舰队入侵台湾海峡。7月7日，美国操纵联合国安理会，并纠集15个国家拼凑成以美军为主的“联合国军”，紧急入朝，支援南朝鲜李承晚政府。在胜利面前，朝鲜人民军对强敌估计不足，军事上也有疏忽。他们没有想到，美国军队会从仁川登陆。9月15日，美军的大部队在朝鲜的仁川登陆，将朝鲜人民军切为两半，随后又攻占了平壤。美国派往前线的最高军事指挥官狂妄地叫嚣：要饮马鸭绿江，在鸭绿江边过圣诞节。此时朝鲜人民军也渐渐支持不下去了。这使朝鲜人民军最高统帅金日成意识到了局面的危险。
9月28日，金日成召开朝鲜劳动党中央政治局紧急会议。会上对目前军事形势进行了讨论。形成了两种意见：一种意见认为，美国军队也没有什么了不起，用逐步抵抗的办法拖住它，等南方战局稳定下来，即可将南进主力部队回师，对美军南北夹击，最终将美国军队消灭在朝鲜中部地区。另一种意见则认为，美军仁川登陆后，军事形势已经对我们十分不利，北方已经完全暴露在美军面前，南方主力又撤不回来，北朝鲜有亡国的危险。面对两种意见，金日成的头脑是清醒的，他毕竟是一个务实的政治家，他接受了后一种意见。会议最终认定，由于人民军被切为两半，在南方的大部分人民军主力未能撤回来，一旦美军越过三八线，剩余的人民军不可能进行有效的抵抗，朝鲜将不可避免地沦为美国的殖民地。因此，朝鲜面临十分严重的危险局面，朝鲜党中央政治局领导人决定，由金日成出面，向斯大林求援同时向毛泽东求援。在会上，金日成将致斯大林和毛泽东的两封信的草稿读了一遍，并按会上提出的意见进行了修改，最后定稿，署上金日成和朴宪永的名字，派特使以最快的速度递交给斯大林和毛泽东。信的基本内容，就是要求苏联和中国动用军事力量，直接支援朝鲜。
1950年10月1日，毛泽东登上天安门城楼参加新中国建立一周年国庆活动。在这本应是喜悦、轻松的时刻，毛泽东却面色严肃，因为这一天，他同时收到了金日成的信和斯大林的电报。金日成的信是他派特使朴一禹带到中南海的，信中主要内容是请中国出兵到朝鲜抗击美李军队。毛泽东收到这封信，正在思虑之时，又收到了斯大林的电报。原来，斯大林收到金日成的求援信后，即考虑了这样的一个方案：由中国派军队，以志愿军名义赴朝鲜支援朝鲜人民军作战，由苏联方面给志愿军提供武器和空军支援。
当时新中国刚刚建立不久，恢复和建设工作才开始，南方还没有完全稳定，逃到台湾的蒋介石还在酝酿反攻大陆，中共中央正在准备解放台湾，而且中国人民解放军的装备与美国军队相比差得多，如果此时派兵入朝作战，不仅将使中国经济恢复受到严重影响，解放台湾会大大推迟，入朝部队也将面临严峻考验。对这些，毛泽东不能不慎重考虑。
毛泽东反复地读了斯大林和金日成的来电和来信后，又把朝鲜特使朴一禹请到住处，听取了他对朝鲜战况的介绍。之后，毛泽东让秘书紧急把刘少奇、周恩来、朱德请到他的住处。刘、周、朱来到后，毛泽东把苏联和朝鲜两国首脑的来文给他们看了，又向他们介绍了朝鲜战局，四个人讨论起来。周恩来、朱德和刘少奇都对朝鲜局势和中国出兵问题谈了自己的看法。总的来说，他们的意见是对出兵朝鲜有很大顾虑，认为出兵对中国不利，因此，会上没有就是否出兵问题达成一致意见。于是，毛泽东决定，第二天召开中央书记处扩大会议，邀请在京高级军事领导人参加，再行讨论。在10月2日下午召开的会议上，毛泽东主张出兵朝鲜，并且认为出兵朝鲜已是万分火急，他鉴于林彪有病，提议要彭德怀挂帅。当然，这还要征求更多人的意见，特别是彭德怀本人此时正在西安，没有参加会议。但是，会议上的多数人不同意立即派兵进入朝鲜。大家对国内和国际局势进行了认真分析，摆出了许多理由。毛泽东认为，这些意见都很有道理，但是，看着邻国受难，我们总不能袖手旁观。他是主张派志愿军入朝作战的。
毛泽东所以能形成这个意见，是因为他从历史和现实多方面考虑得很多。
中国与朝鲜半岛地理相连，文化相通，中朝两国交往历史悠久。在政治上，中国长期作为朝鲜的一个宗主国，两国存在着一种贡奉关系。1894年，中国和日本就朝鲜问题爆发了一场大战，即甲午战争。甲午战争后的1910年日本吞并朝鲜，中日边界划到了鸭绿江边。日本即利用朝鲜作跳板，发动侵华战争。这段历史，毛泽东和周恩来等中共中央领导人是牢记的，也对新中国领导人下决心抗美援朝有着巨大而深刻的影响。朝鲜战争爆发后不久，周恩来在一次会上就曾指出：“美帝国主义在东方实行麦克阿瑟的政策，继承日本帝国主义的衣钵，沿袭着甲午战争以来的历史，走吞并中国必先占领东北，占领东北必先占领朝鲜的老路。不过日本帝国主义是用40多年的时间逐步进行的，而美帝国主义则要在四五年内来完成。”1950年11月4日发布的中国共产党与各民主党派的联合声明，对此说得更为清楚：“今天的情势已经十分明显了。美帝国主义者正袭用着当年日寇先侵略朝鲜随后侵略中国的故伎。谁也知道，朝鲜是一个较小的国家，但其战略地位则极重要。美帝国主义者侵略朝鲜的目的，主要地不是为了朝鲜本身，而是为了要侵略中国，如像日本帝国主义者过去所做过那样。历史的事实早已告诉我们，朝鲜的存亡与中国的安危是密切相关的。唇亡则齿寒，户破则堂危。中国人民支持朝鲜人民的抗美战争不止是道义上的责任，而且和我国全体人民的切身利害密切地关联着，是为自卫的必要性所决定的。救邻即是自救，保卫祖国必须支持朝鲜人民。”
中国共产党与朝鲜劳动党之间在过去的战争年代里已经结下了传统的深厚友谊，也是影响中国出兵的重要原因。中国共产党与朝鲜共产党的关系始于20世纪20年代。朝鲜革命者受苏联十月革命的影响而建立的无产阶级政党建立后，主要是在中国境内开展活动，1918年成立的共产党性质的韩人社会党大部分成员在中国上海开展活动。1921年10月该党在上海召开代表大会，改称高丽共产党，后来成为朝鲜共产党上海支部。1929年共产国际作出“一国一党”的指示后，朝鲜共产党上海支部的成员全部加入了中国共产党。在大革命时期和抗日战争时期，中国许多地方活跃着许多朝鲜族革命者，他们一般都拥有中国共产党和朝鲜共产党双重党籍。后来担任朝鲜重要领导职务的崔庸健就曾经在广州黄埔军校任教，并且参加了北伐战争和广州起义。拿金日成来说，他少年时代即在中国哈尔滨读书，他在哈尔滨道里区读中学时也是在中国共产党领导下作为学生运动领袖开展革命活动的。1931年九一八事变后，金日成作为中国共产党东北抗日武装的领导人之一，先是在中国境内然后在苏联境内参加领导抗日游击战。金日成的汉语普通话比中国南方汉族人讲得还好，与毛泽东谈话不用翻译。20世纪30年代末和40年代初，一批朝鲜共产党人到了延安，参加中国共产党领导的抗日战争。后来担任朝鲜内务相的朴一禹就是其中的一个。他的汉语普通话也讲得很好。在中国抗日战争后期以及解放战争期间，大批朝鲜族人参加了共产党和共产党领导的人民军队。
在中国解放战争初期，东北是共产党与国民党军事较量的主要战场。在国民党军队占领了东北大城市并控制了交通线的情况下，中共中央东北局于1946年6月决定把北朝鲜作为东北部队的战略后方与供应基地，并派东北局委员朱利之和萧劲光赴平壤，在北朝鲜建立了东北局特别办事处。通过这个办事处，东北局把伤病员和重要的战略物资转移到北朝鲜，并从北朝鲜采购战争物资。不仅如此，朝鲜还为东北中共军队提供物质与人员援助。许多朝鲜的志愿人员参加中共领导的解放战争。中华人民共和国成立后，朝鲜民主主义人民共和国又紧随苏联等国家之后，同新中国建立了正式外交关系。建交之后，两国一直保持着良好的国家关系。
正是由于中朝两国山水相连、唇齿相依，中朝两党有着并肩作战的传统友谊，因此，在中共中央政治局扩大会议上，当大家就出兵援朝摆了许多困难之后，毛泽东说了一段非常有份量的话：“你们说的都有理由，但不管怎么说，别人要亡国了，我们站在旁边看，不论怎么说，心里也难过。”毛泽东的这番话对于中共中央作出抗美援朝的战略决策起到了关键性的作用。当年出任志愿军总司令的彭德怀后来回忆说：“我把主席的四句话，反复念了几十遍，体会到这是一个国际主义和爱国主义相结合的指示。‘你们说的都有理由’，但如果不把它同朝鲜处于危急时刻联系起来考虑，那就是民族主义而不是国际主义者。我想到这里，认为出兵援朝是正确的，是必要的，是英明的决策，而且是迫不及待的。我想通了，拥护主席这一英明决策。”
与此同时，毛泽东也得知，苏联方面出于对当时国际局势等多方面因素的多种考虑，不能与美国直接开战，而只是对中国志愿军提供空军支援。苏联不出兵，而只提供空军支持，中国派志愿军入朝作战会不会取胜？对这个问题，毛泽东考虑了很长时间。10月4日，毛泽东同刚刚到北京的彭德怀商量过这件事。毛泽东问彭德怀：“如果苏联援助得多一些，快一些，我们的装备改善得好一些，这场仗是不是能打？”彭德怀反复考虑后肯定地表示：“这不是没有可能的，问题在于这种援助能够到什么程度，空军能掩护到什么程度，这个问题解决得好，可以同美国军队较量一下。”得到彭德怀这样的回答，毛泽东十分满意。他决定：有关苏联援助的问题，由周恩来去苏联与斯大林商量解决，中国准备出兵朝鲜，彭德怀出任志愿军司令员兼政委。
10月5日下午，中央政治局继续在熙年堂开会，对是否出兵援朝再次进行讨论。毛泽东在会上坚定地说：“我们出兵参战的困难确实很多，但是，朝鲜是中国的友好邻邦，中国人民不能眼看着美国侵略者对其肆行践踏而置之不理；唇亡则齿寒，户破则堂危。我们应当参战，必须参战，参战利益极大，不参战损害极大。”于是，中国出兵援朝的决策在这次会议上定了下来。10月8日，毛泽东发布组成中国人民志愿军的命令：“为了援助朝鲜人民解放战争，反对美帝国主义及其走狗们的进攻，借以保卫朝鲜人民、中国人民及东方各国人民的利益，着将东北边防军改为中国人民志愿军，迅即向朝鲜境内出动，协同朝鲜同志向侵略者作战并争取光荣的胜利。”
当苏联在空军支持中国人民志愿军问题上有变化时，毛泽东抗美援朝的坚定态度使金日成十分感动
在朝鲜战争还没有爆发但局势开始紧张时，斯大林曾表示：如果美国和李承晚越过三八线，中国派志愿军入朝作战，苏联将为志愿军提供空军支援。
在中共中央作出派兵入朝决策之前的1950年7月5日，斯大林曾经要苏联驻中国大使罗申转告周恩来：“我们认为，在敌人越过三八线时，集中9个中国师在中朝边境以便志愿军入朝作战是正确的。”“我们将尽力为这些部队提供空中掩护。”在这里，斯大林第一次向中国领导人作出为中国援朝部队提供空中掩护的承诺。但斯大林当时没有说清楚：这种掩护究竟是在朝鲜境内展开，还是只限于在中国的后方。7月13日，斯大林又一次请苏联驻华大使罗申转告毛泽东或周恩来：我们不清楚，您是否已决定部署9个中国师在朝鲜边境。如果您已作出决定，我们准备给您派去一个喷气式歼击机师---124架飞机，用于掩护这些部队。我们考虑，在协助我们的飞行员时，用两三个月时间教会中国的飞行员，而一旦中国的飞行人员掌握了这些飞机，这个飞行师及已经在上海担任防空任务的另外一个飞行师的所有装备，都可以移交给中国方面。斯大林提到的“在上海的飞行师”，是指1950年2月6日上海市区遭受国民党飞机轰炸后，应中国政府所请到上海临时帮助防空的苏联空军部队。
不久，苏联也开始安排派空军到中国东北，当时派到中国东北的苏联喷气式歼击机师有3个团，120架喷气式飞机；原已经在上海防空的是空军混成师，有两个团，分别有40架喷气式飞机和40架拉11式飞机，还有1个有10架杜2式飞机的轰炸大队和有25架冲击机的两个冲击大队。加起来，苏联派到中国南北的这两个空军师共有235架飞机。这两个空军师对于加强中国防空作战能力起了很大作用。
但当时金日成打得很顺利，斯大林给中国的空军两个师，主要目的是加强中国防空，将中国作为朝鲜战场大后方来支援，因此，他电报中没有提派苏联空军掩护中国陆军援朝作战的问题，而是建议担负掩护任务的苏联空军部队将飞机转交给中国。中国方面也没有过多注意这个问题。7月20日经毛泽东审定后发给斯大林的电报中只是提：关于对位于中朝边境线地区我军部队航空兵掩护、我航空兵改装喷气式飞机并接收苏联两个航空兵师的全部武器装备的问题，我们已进行了研究，对于您的这一提议特表示欢迎，并对您和苏联政府所给予的援助和支持深表感谢。电报还提出了中国对这两个飞行师的接收、改装和人员培训方案，并提议派中国空军代表及苏联首席空军顾问普鲁特科夫前往莫斯科就此相商。25日，苏联外长维辛斯基致电苏联驻华大使罗申：受斯大林委托，请转告毛泽东或周恩来，拟议的训练中国的喷气式飞机飞行员的方式和期限，已经同意。
但是朝鲜战场却发生了急剧变化。9月中旬，美军仁川登陆，随后“联合国军”越过三八线并继续北进。中国派兵赴朝参战的问题迅速被提上日程。10月5日，中共中央政治局扩大会议决定组建中国人民志愿军。在政治局开会讨论中，苏联派空军掩护中国入朝参战部队的问题成为全体与会人员关注的焦点，也是他们决定派兵入朝参战的重要前提。10月8日，就在毛泽东发出志愿军入朝作战令的同一天，根据中央政治局会议讨论的意见，周恩来与林彪离开北京前往莫斯科，准备就苏联为志愿军提供空军支援问题与斯大林等苏联领导人紧急磋商。
周恩来一行于10日抵达莫斯科，第二天在布尔加宁的陪同下，到了黑海海滨的克里米亚休养地。斯大林正在那里休养，几乎全体苏联政治局成员都等候在那里。周恩来和林彪直接向斯大林提出了苏联出动空军掩护入朝作战的志愿军的问题。斯大林表示，苏联将向中国军队提供武器和装备，但苏联不能直接出兵。他此时说的苏联不能直接出兵，已经包含不能直接出动空军的意思。他说：“苏联可以向中国志愿军提供空军支援，但不能进入敌后，以免飞机被击落而造成国际影响。”
这是一个重大变化，周恩来和林彪不能做主，立即将此情况向毛泽东汇报。考虑到这是斯大林的意见，周恩来的汇报采取了与斯大林联名的方式。11日，斯大林和周恩来联名致电毛泽东，其中说到，苏联可以完全满足中国提出的飞机、坦克、大炮等项装备，但是苏联空军尚未准备好，在两个月或两个半月后才能出动空军。
周恩来、林彪代表中国方面与斯大林进行了将近两天的会谈。双方讨论来讨论去，也都觉得，没有苏联空军支援，装备较差的中国志愿军步兵入朝作战，很难取得胜利，很有可能被美军打回来，那样的话，局面更加严峻，最后的意见是：放弃北朝鲜，让金日成及其政权和军队暂时退到中国的东北地区。斯大林于13日正式通知苏联驻朝鲜大使史蒂科夫：告诉金日成，最好把剩余的部队从朝鲜撤到中国和苏联来。14日，史蒂科夫向金日成转达了斯大林的建议，金日成痛苦地表示将照此执行。
毛泽东接到斯大林和周恩来联名发来的电报后，也意识到，苏联方面不派空军为志愿军提供空中支援，入朝作战的志愿军将面临极为严重的困难，并且有极大可能被有现代化装备的美李军打回来。他没有轻易放弃派兵入朝，而是采取了更为慎重的态度。12日，毛泽东致电已赴东北前线的彭德怀等人，告诉他们十三兵团各部仍在原地进行训练，暂不出动。请彭德怀和高岗二人来京一谈。13日，彭德怀、高岗赶到北京，参加中央政治局紧急会议。经过讨论，中央政治局一致认为，我军还是出动到朝鲜为有利。当天，毛泽东把这个决定电告周恩来：“与高岗、彭德怀二同志及其他政治局同志商量结果，一致认为我军还是出动到朝鲜为有利。在第一时期可以专打伪军，我军对付伪军是有把握的，可以在元山、平壤线以北大块山区打开朝鲜的根据地，可以振奋朝鲜人民重组人民军。两个月后，苏联志愿空军就可以到达。”“我们采取上述积极政策，对中国、对东方、对世界都极为有利；而我们不出兵让敌人压至鸭绿江边，国内国际反动气焰增高，则对各方都不利，首先是对东北更不利，整个东北边防军将被吸住，南满电力将被控制。”“总之，我们认为应当参战，必须参战。参战利益极大，不参战损害极大。”
13日，苏联大使罗申在给斯大林的电报中通报了中共中央仍然决定派兵入朝的决定；同一天，斯大林又收到了毛泽东给他的电报。毛泽东说，中共中央重新讨论了局势，决定尽管中国军队的武器装备不足，但还是要向朝鲜同志提供军事援助。14日，斯大林又进一步得到了在莫斯科的周恩来的正式通报。但是，当时，毛泽东、周恩来、林彪仍然相信并希望苏联给中国入朝作战的志愿军以空军支持，因此，毛泽东在致周恩来的电报中有“两个月后，苏联志愿空军就可以到达”的话。之后，毛泽东还直接致电斯大林提出苏联出动空军支持志愿军的请求。周恩来将毛泽东来电内容通过莫洛托夫转达斯大林。斯大林作出答复说：苏联将只派空军到中国境内驻防，两个月或两个半月后也不准备进入朝鲜境内作战。在苏联的态度已经明确的情况下，毛泽东于17日再度紧急将彭德怀和高岗召回北京，商议派兵入朝之事。在当天的政治局会议上，毛泽东明确表示：不管苏联是否派空军支援志愿军，我们都要派兵入朝作战，支援朝鲜同志。毛泽东的意见得到中央政治局的支持，最终决定派兵入朝。次日，毛泽东电告志愿军总部：“决按预定计划进入朝北作战。”
关于苏联是否派空军掩护中国参战部队的问题，毛泽东、周恩来在上世纪70年代初曾回忆过。毛泽东说：“我们只要他们空军帮忙，但他们不干。”周恩来说：“开始的时候，莫洛托夫赞成了，以后斯大林又给他打电话说，不能用空军掩护，空军只能到鸭绿江边。”毛泽东说：“最后才决定，国内去了电话，不管苏联出不出空军，我们去。”
斯大林得知毛泽东的态度和中国的决定后，感动地通知金日成：“……中国同志终于下定出兵援助朝鲜的最后决心。有利于朝鲜的最终决定终于下定了，我为此感到高兴……与中国军队出动有关的具体问题，您需要同中国同志一起来决定。而中国所需要的技术装备将由苏联提供。祝您成功！”
当金日成得知毛泽东说的话和中共中央作出的最后决定时，十分感动：是中国共产党在朝鲜人民最困难时伸出了援手。金日成永远牢记中国人民的伟大友谊，牢记毛泽东的国际主义精神，他与以毛泽东为首的中共中央领导人结下终身的深厚友谊，朝鲜人民也与中国人民结下了深厚友谊，中朝人民都把这种友谊形容为“鲜血凝成的”。