中国政府和人民在抗议、谴责美国对中国台湾和朝鲜的侵略行径，进行必要防范准备的同时，一再主张和平解决朝鲜问题。
8月，苏联是联合国安理会的轮值主席国，苏联驻联合国代表雅格布·马立克回到联合国。8月4日，马立克在联合国安理会上提出了和平解决朝鲜问题的两点建议方案：一、在讨论朝鲜问题时，有必要邀请中华人民共和国的代表，并听取朝鲜人民代表的意见；二、停止朝鲜境内的敌对行为，并同时自朝鲜撤退外国军队。
8月7日，中国《人民日报》代表中国人民的意愿，以《拥护和平解决朝鲜问题的提议》为题发表社论，支持苏联代表的主张。
8月20日，周恩来外长致电联合国安理会当月主席马立克和联合国秘书长（挪威原外长）特里格夫·赖伊，指出：“中华人民共和国中央人民政府完全支持马立克先生代表苏联政府于8月4日在联合国安全理事会所提出关于和平调处朝鲜问题的全部方案。这提案是完全符合联合国宪章精神和亚洲及世界人民愿望的。”“中华人民共和国中央人民政府坚决主张：安全理事会在讨论朝鲜问题时，必须有四亿七千五百万人口的中华人民共和国的代表参加，必须邀请朝鲜人民代表出席陈述意见，并且在朝鲜应停止军事行动，同时自朝鲜撤退外国军队；否则不可能合理地和平解决朝鲜问题。”要求联合国安理会负起维持国际和平与安全的责任，“立即采取措施，迅速制止美军违反国际法与人类道德常规的暴行”。
这些，向全世界表明了中国人民主张和平解决朝鲜问题的立场。
然而，美国不顾中国人民的一再抗议和谴责，也不理睬中国和苏联等关于和平解决朝鲜问题的建议和主张，而继续扩大战争。
8月27日开始，美国侵朝的空军飞机将战火烧到中国东北境内。这一天，美国侵朝飞机先后5批13架次，侵入中国东北境内的辑安、临江、安东地区上空轰炸扫射，炸死中国居民3人，炸伤21人，炸坏火车机车、客车、守护车5辆，卡车2辆。继之，于29日，又有4架飞机，侵入中国安东地区上空，杀死中国居民4人，杀伤7人。
对此，周恩来外长于28日，致电美国国务卿艾奇逊，提出严重抗议。28日和30日，并致电联合国安理会主席马立克和联合国秘书长赖伊，要求制裁美国侵朝飞机侵入中国领空的严重罪行。
在朝鲜战场上，美国继续增加兵力，扩大战争规模。至8月中旬，美国投入到朝鲜战场上的地面部队，已有步兵第24师、第25师、第2师、骑兵第1师和1个海军陆战旅，共4个师1个旅，总兵力达7万余人。由沃尔顿·沃克中将为司令的美第8集团军司令部统一指挥。参加侵朝“联合国军”行动的其他国家的部队，也开始陆续进入朝鲜，最先到达朝鲜的是英国第27旅。
尽管美国不断增加在朝鲜的作战部队，但美军仍连遭失败。在7月中旬的大田战役中，美第24师师长威廉·迪安少将也成了朝鲜人民军的俘虏。至8月中旬，朝鲜人民军已解放了三八线以南90%的地区，将美军和南朝鲜军压缩到洛东江以东仅1万平方公里的所谓“釜山防御圈”内。
美国为了挽回战场上的败局，一面利用其控制地区内的釜山港继续增加援兵，进行负隅顽抗；一面秘密策划乘朝鲜人民军后方空虚之际，在人民军侧后实施大规模的登陆进攻。
“联合国军”总司令麦克阿瑟在第二次世界大战中的战略成功，主要取决于他夺占敌人后方的越岛登陆作战战术。南朝鲜军和美军在战场上的连连败退，又勾起他要玩一玩老把戏的念头。
在朝鲜战争爆发的第5天，他飞到南朝鲜，站在汉江桥头上目睹南朝鲜军的狼狈溃退，就想再试一试这种把戏，但并未确定登陆进攻的具体地点。7月初他指定参谋人员拟制代号为“蓝心行动”的登陆计划。在7月10日完成的这份计划中，预定7月22日，以美军骑兵第1师和海军陆战队第1旅（陆战第1师开往朝鲜的先遣部队）在汉城以西的仁川港，发起登陆进攻。由于骑兵第1师部队没有登陆作战经验，其训练准备和海军为登陆所需的船只准备均来不及，并且仁川海潮落差太大，“蓝心行动”计划遭到海军陆战队第1旅和骑兵第1师军官的一致反对。“蓝心行动”计划只好作罢。
但是麦克阿瑟并未放弃登陆进攻的想法，7月23日，他的参谋人员又制定了一个名为“铬铁矿行动”的登陆计划，登陆地点仍选在仁川，但登陆时间向后推迟到9月中旬，使用的部队为2个师组成的1个军，并将这一意图电告华盛顿的五角大楼。
然而，五角大楼的美军参谋长们，对麦克阿瑟的计划则疑虑重重，忧心忡忡。一则担心麦克阿瑟在朝鲜用兵太多，将减弱美国用来应付全面战争的预备队；另一方面，他们更担心麦克阿瑟仁川登陆成功的把握如何，仁川海潮的涨落差平均为20.7英尺（约合7.05米），是世界上最大的涨落差，而预计登陆的9月15日，由于月相的关系，潮水落差将达32英尺（约合9.5米），落潮时，港外延伸的淤积泥滩长达2英里多（约合3公里多），高潮只有2个小时，与下一次高潮到来相距10个多小时，任何一艘船只沉在那里，都会阻塞航道，正好是人民军岸炮攻击的目标。即便仁川登陆能够成功，第8集团军在釜山的防御圈是否有能力实施反攻？如果第8集团军不能反攻，那么，不但登陆部队要承受巨大的压力，而且也失去了登陆的意义。
鉴于此，参谋长联席会议派出陆军参谋长柯林斯、海军作战部长谢尔曼和空军副参谋长伊德沃尔·爱德华兹到东京，8月23日，在麦克阿瑟的总部举行一次专门的论证会。参加论证会的有太平洋舰队司令阿瑟·雷德福海军上将、远东海军司令特纳·乔埃中将、海军陆战队司令多伊尔上将、麦克阿瑟和他的参谋长爱德华？阿尔蒙德、副参谋长多伊尔·希基等。除了麦克阿瑟和阿尔蒙德外，都对仁川登陆成功的可能性提出质疑。柯林斯和谢尔曼建议麦克阿瑟将登陆地点改在仁川以南100英里的群山，那里没有仁川那样不利的自然条件，并更靠近第8集团军，成功的把握更大。
但麦克阿瑟对这些担心和建议不以为然，他要来一次冒险赌博，以他的能言善辩，打消将军们的疑虑。麦克阿瑟认为，越像仁川这样不易登陆的地方，人民军越缺少防备，况且人民军主力都在釜山前线，而后方空虚，这正好为美军提供了乘虚而入之机。如果在群山登陆，虽然易于成功，但军事战略上的价值不大，而仁川登陆成功则可根本改变美军在战场上的不利局面。他估计仁川登陆成功或和失败的可能性是5000：1。他说，投下一个5美元的赌注，我会赢得5万美元。麦克阿瑟的陈述，以至于谢尔曼也转而与他同样有信心。与此同时，麦克阿瑟的仁川登陆计划，得到了杜鲁门的赞许。尽管参谋长联席会议对仁川登陆计划仍有保留，但8月28日，还是批准了这一计划。
为实施仁川登陆，美国陆军当局批准麦克阿瑟以海军陆战队第1师和步兵第7师组成美第10军，麦克阿瑟任命他的参谋长阿尔蒙德为该军军长。为解决美军兵力不足的问题，从南朝鲜征召8600余名新兵补入美第7师，第10军集结时，兵力约7万人，其中陆战第1师2.5万余人，步兵第7师2.48万余人。此外还抽调230余艘军舰和近500架飞机支援配合。
9月15日，麦克阿瑟坐镇旗舰亲自指挥，开始仁川登陆。麦克阿瑟的仁川赌博成功了。这被美国人视为“军事奇迹”、美国历史上“不朽的军事胜利”，麦克阿瑟也被称为“军事天才”。占领仁川后，麦克阿瑟兵分两路，以陆战第1师攻打汉城，以步兵第7师向南切断人民军的后路。釜山防御圈的美军和南朝鲜军于16日也开始了反攻，至9月23日，全线突破人民军防线，向北进攻。朝鲜战局发生逆转，人民军在腹背受敌的情况下，被迫实施战略退却。
9月28日，美陆战第1师占领汉城。9月27日，从釜山防御圈北进的美骑兵第1师第7团部队与美第7师第31团部队在水原附近会合，29日、30日，美第8集团军指挥的美军和南朝鲜军全部进抵三八线。30日，杜鲁门专门给麦克阿瑟发电祝贺。
此时，在朝鲜的“联合国军”地面部队，总数超过33万人，另美国远东空军的兵力已达3.6万余人，远东海军达5.9万余人。
早在麦克阿瑟计划仁川登陆时，美国白宫和五角大楼，就开始考虑美军地面部队是否越过三八线的问题。国务卿艾奇逊、助理国务卿迪安？腊斯克和五角大楼的参谋长们，均主张为消灭北朝鲜人民军，应授权麦克阿瑟在三八线以北进行军事行动。艾奇逊说“不能指望部队……前进到一条检查员画出的线，然后停止下来……不应强行下达不许越过三八线的武断禁令。作为一条分界线，它不具备任何政治合法性”。参谋长联席会议认为，不应将麦克阿瑟限制在三八线以南，而强烈要求占领北朝鲜。麦克阿瑟更是积极主张占领北朝鲜。虽然国务院政策计划部门受苏联问题专家乔治？凯南观点的影响，反对越过三八线，因为越过三八线会大大增加同苏联或中国军队发生冲突的危险。但这种反对意见被认为是消极的，不实际的。
9月7日，美国国家安全委员会通过了81/1号文件。文件中确定：为击败北朝鲜军队，应授权麦克阿瑟在三八线以北实施各种军事行动，通过自由选举，在政治上统一整个朝鲜。11日，杜鲁门正式批准了这个文件。布莱德雷后来说：对这个文件中的基本政策，“总统、艾奇逊、参谋长联席会议和麦克阿瑟的意见是完全一致的”。并评论说：“国家安全委员会81号文件反映出我们对朝鲜战争的观点有了重大变化。起初，我们进行干涉是为了‘拯救’南朝鲜，现在我们的战争目的已扩大为彻底摧毁北朝鲜军队和政治统一这个国家。”
然而当时，仁川登陆尚未开始，美第8集团军仍在釜山防御圈内，战局形势尚难以预测。因而，没有把这个文件及时发给麦克阿瑟。仁川登陆后，美第8集团军全线向三八线推进时，经杜鲁门批准，参谋长联席会议于9月27日给麦克阿瑟发去了授权他越过三八线作战的训令。指出：
你的军事目标是粉碎北朝鲜的武装部队。为了达到这个目标，授权你于三八线以北的朝鲜境内采取军事行动，包括两栖和空降或地面作战，只要在采取这种行动时没有主要的苏联和中国共产党军队进入北朝鲜，没有准备进入的声明，也没有在北朝鲜在军事上对抗我们行动的威胁。但是，无论在什么情况下，你的军队不得跨进“满洲”或苏联与朝鲜交界的地域，并且为了政策的缘故，在与苏联接壤的东北各省或在沿“满洲”边境的地区，不得使用非朝鲜人的地面部队。再者，对于你们在三八线南北作战的支持将不包括对“满洲”或对苏联领土的空军或海军行动。
苏联如果在三八线以南公开地或秘密地使用大部队，你应采取防御态势，不采取任何扩大事态的行动，并向华盛顿报告。如果你的部队在三八线以北作战苏联使用了大量部队，你应采取同样的做法。你不能仅因目标区有苏联或中国共产党军队而停止在三八线以北的空军和海军行动。但是，如果苏联或中国共产党事先声明他们要重占北朝鲜的意图，并公开地或含蓄地发出他们的部队不应受到攻击的警告，你应立即请示华盛顿。
当北朝鲜军队有组织的武装抵抗实际上被粉碎时，你应该指挥韩国军队去负责解除残余的北朝鲜军队的武装，并实施投降条款。对北朝鲜的占领属何种性质，将依当时的情况而定。你的占领计划和你在三八线以北的军事行动计划要提交参谋长联席会议批准。
指令中还告诉麦克阿瑟，国务院正在为他起草一份准备于10月1日发出的要求北朝鲜投降的最后通牒。麦克阿瑟接到这一指令后，于28日向参谋长联席会议报告了他的简要计划：
如果北朝鲜武装部队不按我将于10月1日发出的通牒投降，我将进入北朝鲜采取军事行动，完成将其消灭的军事目标。
1.第8集团军以现有兵力打过三八线，主攻方向是开城――沙里院――平壤轴线，目标是夺取平壤。
2.第10军以现在兵力在元山实施两栖登陆，然后与第8集团军会合。
3.从本土向朝鲜起运的第3师，初期作为总司令部的预备队留在日本。
4.只使用南朝鲜军队在定州――宁远――咸兴一线以北地区作战。
5.第8集团军的进攻日期暂定为最早10月5日，最迟是10月30日。
参谋长联席会议觉得麦克阿瑟将第8集团军和第10军分开行动不太妥善，然而，由于麦克阿瑟的仁川登陆行动“神奇般”地成功，参谋长联席会议自愧：对麦克阿瑟仁川登陆计划“持怀疑态度，简直像一群胆小怕事的娇小姐”。由此，觉得这次担心可能也是多余的，遂于29日批准了这一计划。
此时，美国新闻媒介正在传说沃克的第8集团军到达三八线后，将停下来，等待联合国批准北进的命令。这引起五角大楼的紧张，唯恐由于联合国的阻碍而影响9月27日北进命令的实施。29日，新任国防部长乔治？马歇尔（9月中旬接替詹姆斯？约翰逊）和布莱德雷紧急磋商后，由马歇尔给麦克阿瑟发去一份电报。这份电报要求麦克阿瑟先造成越过三八线北进的既成事实，给联合国施加压力。电报说：
目前有报告说，第8集团军曾宣布在韩国各师将在三八线停下来进行重新集结。关于这一点，我们希望你认识到，你在向三八线以北推进时无论在战术上还是战略上都不受限制。上面所提到的声明有可能会使联合国处境尴尬，因为在联合国里，人们显然不愿意出现必须越过三八线进行投票的局面。相反，人们希望看到你在军事上已证明有必要这样做。
在美军全线进抵三八线，准备越过三八线继续北进的时候，9月30日，周恩来总理在中国人民政治协商会议全国委员会庆祝中华人民共和国建国一周年的报告中，代表中国政府和人民向美国当局发出了警告：“中国人民密切地关心着朝鲜被美国侵略后的形势。中国人民热爱和平，但是为了保卫和平，从不也永不害怕反抗侵略战争，中国人民绝不能容忍外国的侵略，也不能听任帝国主义者对自己的邻人肆行侵略而置之不理。”
10月1日，南朝鲜军沿东海岸地区越过三八线北进。同日，麦克阿瑟发出了要求北朝鲜投降的通牒。10月2日，下达了越过三八线作战的命令。
中国政府得知这一情况后，周恩来立即于3日凌晨紧急约见印度驻华大使潘尼迦，通过他和印度政府转达，再次向美国提出了警告：“美国军队正企图越过三八线，扩大战争。美国军队果真如此做的话，我们不能坐视不顾，我们要管。”“我们主张朝鲜事件应该和平解决”，“朝鲜战事应该即刻停止，外国军队应该撤退”。
然而美国当局认为，周恩来的警告只不过是对联合国的恫吓，中国不会插手解决朝鲜问题，不敢同组织有序的美国三军进行较量。因此，决心一意孤行。
为给美军越过三八线提供法律依据，由美国起草方案，并为避开苏联在安理会上实行否决权，美国操纵联合国大会，于10月7日通过了所谓“统一朝鲜”的决议。决议确定“采取一切适当的步骤以保证全朝鲜情况的稳定”，“采取一切组织政府的行为，包括在联合国主持下进行选举，以便在主权的朝鲜国家内建立一个统一、独立和民主的政府”，为达到上述两个目的，“联合国军”可以留驻在朝鲜任何地方。
在联合国大会10月7日通过决议的同一天，美军开始越过三八线北进，美第1军指挥的美骑兵第1师、步兵第24师，英第27旅和南朝鲜第1师从西部越过三八线。美第10军指挥的陆战第1师和步兵第7师，分别于10月9日和10日，从仁川港和釜山港登船起航，准备在元山再进行一次登陆作战。
朝鲜形势进一步恶化，中国大陆的安全受到严重威胁。