天，彭德怀到中南海毛泽东住处。和高岗一起共同研究志愿军出国第一步作战方案和后勤供应问题，关于彭德怀指挥所设立的位置，毛泽东的意见，为保证安全，免遭敌机轰炸可设在鸭绿江北岸一个隐蔽位置。但彭德怀不同意，彭主张过江入朝与金日成在一起，以便协调两军统一指挥作战。
关于志愿军出国作战前后的宣传报道问题，彭德怀向毛泽东提议：“在战斗打响之前，应绝对保密。打响之后，新华社在报道和广播方面也应注意分寸。要设法转移敌人的视线，使其产生判断上的错觉，以便我军各路部队迅速隐蔽过江投入战斗，取得战斗的主动权和有利战机，力争初战的胜利，以提高士气，稳定人心，扭转被动局面。”
千斤的重担，紧张的工作，使彭德怀废寝忘食地忙碌了一天，直到晚上才赶回饭店。因为次日就要离京，他首先进屋看了这两天接来和他短暂团聚的侄儿侄女们，此刻他意识到，这次离别后，何时再见很难预测，遂把他给孩子们买的衣物分给每个人，然后语重心长地说：“伯伯明天就出发执行任务去了，你们要好好学习，不要想家，要经常给妈妈写信，把你们在北京的情况告诉妈妈。”幼小天真的孩子们立刻反问：“伯伯，你明天到哪里去？还是回西安吗？”彭德怀拍拍孩子们的肩膀笑道：“等你们长大了就会知道的，你们现在的任务就是好好学习。”接着他叫来秘书吩咐说：“你和小郭把我们需要带的东西今夜准备好，明晨出发。”
10月8日，中共中央军事委员会主席毛泽东以特急电报发布命令，内容如下：1。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，藉以保卫朝鲜人民、中国人民及东方各国人民的利益，将东北边防军改为中国人民志愿军，迅即向朝鲜境年出动，协同朝鲜同志向侵略者作战并争取光荣的胜利；2。中国人民志愿军辖13兵团及所属38军、39军、40军、42军及边防炮兵司令部所属之炮兵1师、2师、8师，上述各部须立即准备完毕，持命出动；3。任命彭德怀同志为中国人民志愿军司令员兼政治委员；4。中国人民志愿军以东北行政区为总后方基地，所有一切后方工作和供应事宜以及有关援助朝鲜同志的事务，统由东北军区司令员兼政治委员高岗同志调度指挥并负责保证之；5。我中国人民志愿军进入朝鲜境内必须对朝鲜人民、朝鲜人民军、朝鲜民主政府、朝鲜劳动党及朝鲜人民的领袖金日成同志表示友爱和尊重，严格遵守军事纪律和政治纪律，这是保证完成军事任务的一个极重要的政治基础；6。必须深刻地估计到各种可能遇到和必然会遇到的困难情况并准备用高度的热情、勇气、细心和吃苦耐劳的精神去克服这些困难，只要同志们坚决勇敢、善于团结当地人民，善于和侵略者作战，最后胜利就是我们的。
同一天，毛泽东还亲自起草了发给我国驻朝鲜民主主义人民共和国大使倪志亮转金日成同志的特急电报，电文如下：1。根据目前形势，我们决定派遣志愿军到朝鲜境内，帮助你们反对侵略者；2。彭德怀同志为中国人民志愿军的司令员兼政治委员；3。中国人民志愿军的后方勤务工作及其它在满洲境内有关援助朝鲜的工作，由东北军区司令员兼政治委员高岗同志负责；4。请你即派朴一禹同志（内务相）到沈阳与彭德怀、高岗二同志会商与中国人民志愿军进入朝鲜境年作战有关的诸项问题。彭、高二同志由北京去沈阳。
10月8日晚上，当倪志亮大使和参赞柴军武将此电报面交金日成首相时，他高兴得两手一拍说：“太好了！”他立刻用手分别拉着倪、柴两人的手进入会客厅，随手拿出几瓶酒请倪、柴一起喝酒言谈。其间他一再对中共中央毛泽东主席和中国人民的大力支援表示深深的感谢，并称赞中朝两国人民的战斗友谊将永垂青史。
斯大林临阵犹豫关于出兵援朝问题，本来中苏双方早已商定：地面兵力由中国负责。空军掩护支援由苏联负责。因此当中共中央于10月2日决定出兵援朝后，毛泽东于当日深夜即将决定电告斯大林，以使苏联空军作出准备，但是当8日晚周恩来飞抵莫斯科后，被告知斯大林正在苏联南方黑海之滨克里米亚附近的阿布哈季亚别墅休假，9日上午周恩来和翻译师哲在苏联元帅布尔加宁的陪同下，乘苏联政府专机飞抵克里米亚，然后乘汽车前往克里米亚以东的阿布哈季亚，当晚7时与斯大林开始会谈。苏方参加会谈的有马林科夫、卡冈诺维奇、贝利亚、米高扬、布尔加宁和莫洛托夫。会谈主要协商在中国志愿军入朝时，苏联能出动多少战斗机和轰炸飞机支援中国援朝志愿军，并由谁担任指挥，以及中国地面部队更换苏联武器装备等问题。
出乎预料的是斯大林根据朝鲜战争10月2日以后的事态发展，判断美国已不惜代价和风险，决心向鸭绿江边中苏边境进攻。他担心如苏联空军在中、苏、朝边境与美国飞机和地面部队作战，可能会引起苏美之间的直接军事冲突，有诱发第三次世界大战的危险。所以，在出动空军支援中国志愿军作战的立场上犹豫后退了。
斯大林在与周恩来的谈判中，明确表示，苏联可以先给中国20个师的武器装备并尽快运到满洲里，但是苏联空军目前尚未准备好，暂时无法出动。其实，空军和陆军不同，飞机调动转场不过三两天就可准备完毕，而当时还有10天准备时间，完全可以作好一切准备工作。斯大林的态度，不过是犹豫推诿之意。
中苏这次高级会谈直到次日凌晨5时才结束，中方代表周恩来对这一突然变化大吃一惊，立刻感到事关全局，于是他在苏外长莫洛托夫陪同下，赶紧于10月10日飞回莫斯科，在中国大使馆将苏联空军暂时不能出动的情况迅速电告毛泽东。毛泽东10月10日下午收到周恩来的电报后，未曾料到的突然情况立即使他陷入焦虑之中，是马上出兵还是暂缓出兵呢？当夜他又突然收到彭德怀自安东发来的准备11日晨入朝与金日成会谈的电报，这两份电报使他翻来覆去更感决心难定。经与代总长聂荣臻商谈后，他决定立即给彭德怀发电，通知彭明天先不要入朝而是和高岗一起迅速回京开会。
这时已是深夜，聂荣臻考虑万一明晨以前彭德怀收不到电报，彭就将入朝会见金日成，于是聂荣臻于11日晨1时左右赶到总参谋部作战室给彭德怀打电话：你来电已收到，原定方案有变化！有变化！主席请你和高岗明天迅速回京，中央有要事讨论。”
10月11日下午，彭德怀奉命带了指挥所负责人成普由安东乘火车于深夜抵沈阳。12日，彭德怀在沈阳和高岗召集东北局和东北军区的领导紧急开会，针对他在安东调查到的部队存在的困难，特别是后勤供应问题研究了一些紧急措施和解决办法。当晚8时，彭、高又接到毛泽东急电：（1）10月9日命令暂不实行，13兵团各部仍就地进行训练不要出动。
（2）请高岗、德怀二同志，明日来京一谈。
13日早饭后，高岗、彭德怀即乘专机由沈阳飞回北京，由聂荣臻代总长在北京饭店迎接，聂说：“下午要召开政治局会议，对出兵问题再次讨论。”在彭德怀与高岗奉命回北京之前，以美军为首的“联合国军”已全部越过“三八线”，并已作好大举进攻平壤的准备。10月9日麦克阿瑟以威逼口吻向朝鲜民主主义人民共和国领导人发出最后通牒：最后一次要求你和你指挥下的军队，立即放下武器并停止作战。
10月10日下午4时，印度驻中国大使潘尼迪又到我国外交部转交了英国外交大臣贝文致我国外交部部长周恩来的电报，称：“如果北朝鲜不愿放下武器，那么‘联合国军’统帅将无他途可循。”面对敌人大军压境威胁恫吓的情况，金日成首相于10月10日紧急召见我国驻朝鲜临时代办柴军武同志，明确表示：“我们决不会放下武器，决不会投降，我们要抵抗到底。”11日金日成首相以誓死保卫祖国的决心向朝鲜全国发表广播说：“今天我们最重要的任务是用鲜血保卫祖国的每一寸土地。”
10月13日下午，毛泽东主席再次在中南海颐年堂主持了中央政治局紧急会议，彭德怀在会议上汇报了三个问题：（1）与朝鲜代表朴一禹会谈的内容。（2）当前侵朝“联合国军”兵力部署和动向。（3）志愿军各部备战情况和存在的亟侍解决的问题。
经彻夜会议后，政治局同志一致认为，即使没有苏联空军的支援，也必须立即出兵援朝。
会议号召要自立更生，发扬我军历史上以劣势装备战胜优势装备敌人的丰富经验，克服各种困难，即刻入朝迎击冒犯之敌。
聂荣臻元帅在回忆毛泽东主席在政治局会议上对是否出兵援朝作战时写道：“对于打不打的问题，毛泽东同志也是左思右想，想了很久。毛泽东同志对这件事确实是思之再三，煞费心血的，最后才下了决心。中央作出最后决定后，彭德怀为防止部队对出兵援朝产生怀疑和松懈情绪，立刻在中南海给与他同机飞回北京正在军委作战部待命的成普打电话，让他给志愿军参谋长解方发出急电，要求志愿军各部仍要继续作好出国准备。”
就在13日政治局会议结束后的当晚，毛泽东给仍在莫斯科的周恩来发了火急电报：与政治局的同志商量结果，一致认为我军还是出动到朝鲜为有利。。我们采取上述积极政策，对中国、对朝鲜、对东方、对世界都极为有利。而我们不出兵，让敌人再压至鸭绿江边，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。
政治局紧急会议结束后，毛泽东还与高岗、彭德怀进一步研究了志愿军出国时间、渡江方案，以及东北对志愿军后方供应保障问�