第二次战役后，麦克阿瑟遭到美国各界严厉的抨击，要求解除他“联合国军”总司令的职务，说麦克阿瑟“发动的‘圣诞节总攻势’几乎把我们引向灾难的深渊”。“联合国军遭遇的是第一流的军队。令人吃惊的是，中国人纪律严明，指挥有方”。麦克阿瑟于是在12月2日给杜鲁门的电报中说：“我们面对的是一场完全新型的战争”， “以往那么成功地用来指导作战的战略思想，现在继续用来对付这样的强国就不行了。”此后，为挽回败局，麦克阿瑟向美国参谋长联席会议提出对中国进行报复的四项措施：（ 1 ）封锁中国海岸；（ 2 ）轰炸中国的军事设施；（ 3 ）派台湾国民党军入朝作战；（ 4 ）要台湾国民党军对中国大陆进行牵制性进攻。美国参谋长联席会议认为他的建议叮可能会导致一场世界大规模的全面战争”，没有表态。而杜鲁门又暗示可能要在朝鲜战场使用原子弹。这一信号吓坏了英国，英国首相艾德礼匆忙飞往华盛顿同杜鲁门会谈，双方才一致表示“决不自动撤出朝鲜，但也不同意扩大战争范围”。这一态度与彭德怀早己估计的“朝鲜战争仍是长期的，艰苦的，甚至是残酷的，在其主力部队未被消灭之前，决不会轻易撤出朝鲜半岛”是相符的。
在中国人民志愿军进行两次战役期间，朝鲜人民军重新组建了一、二、三、五等4个军团的部队。为使中朝两军在对敌作战中能互相配合，协调一致，彭德怀曾向毛泽东和朝方提出中朝两军应实行统一领导和统一指挥的问题。12月初，金日成应邀赴北京与毛泽东商谈，双方决定组成中朝两军联合司令部，推荐彭德怀担任中朝联军司令员兼政治委员，朝方由金雄担任副司令员，朴一禹担任副政委。
12月7日，金日成来到大榆洞，和彭德怀就朝、中军队组成联合司令部后的具体问题进行协商，根据毛、金会谈的原则，双方商定：“中朝联军总司令部下辖中国人民志愿军司令部及朝鲜人民军司令部，但中朝联军总司令部不对外公布。凡属作战范围及前线一切联合行动，均以中朝联军总司令部的名义下达之。”自此，中朝联军总司令部正式成立。
12月8日，志愿军党委对第三次战役如何打和何时打的问题进行讨论，大家认为敌人虽遭两次战役打击，但主力未削弱；敌人为防止中朝军队再次反击，除在“三八线”部署了约20万兵力外，还每天出动飞机对志愿军后方供应线轮番轰炸。志愿军大部车辆被毁，物资被烧，几十万人的粮弹被服靠夜间突击抢运，不能按时供应。而志愿军经过两次战役后，减员数万人，急需体整补充。为此，彭德怀于当日致电毛泽东，建议志愿军在“三八线”以北数十里休整补充，让敌人占“三八线”，以便明春再战时歼灭敌主力。彭德怀在电报中又提出此役结束后，共需补充新兵6.5万人，请高岗加紧抽调；特别强调目前部队粮弹油盐鞋均不能按时补充，为争取对敌下一次决战的胜利，要求中央军委速派空军掩护后方运输线。
这时，印度等亚非13个国家向联合国安理会提出了一项建议：“先在‘三八线，停战，然后举行有关各大国参加的会议，就和平解决朝鲜问题进行协商。”12月13日，毛泽东复电彭德怀说：“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’作战。”‘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。”12月14日，联合国大会通过成立“朝鲜停战三人委员会”的决议。但彭德怀为执行毛泽东南进的指示，不予敌人以喘息时机，放弃了原来休整过冬的设想，经志司党委讨论，于12月15日电告金日成和毛泽东说：“决以6个军向开城、涟川、金化线攻击前进，求得在汉城、原州线以北歼灭一部美伪军，得手后再看情况而定。”
志愿军两次大胜，朝鲜党政军民情绪与中国人民志愿军的影响大为提高，但速胜情绪也在各方面生长。有的人认为美军将速逃，要志愿军速进。彭德怀于12月19日致电毛泽东反映了这一情况，再次表明自己的态度说：“据我看，朝鲜战争仍是相当长期的，又艰苦的。敌人由进攻转入防御，战线缩短，兵力集中，纵深加强，对联合兵种作战有利。美伪军士气虽较前低落，现在还有26万多兵力。从政治上看，敌人马上放弃朝鲜，对其阵营是很不利。如再被消灭两三个师，可能退守几个桥头阵地，也不会马上全部撤出朝鲜。我军目前仍应采取稳进，对部队不要太伤元气。现己开始战役接敌运动，此役除运输困难，气候寒冷，相当疲劳外，特别是由山地运动战转为对阵地攻坚战，还没有进行很好的普遍的教育。因为上述种种原因，我8日给你的电报中，提到暂不越‘三八线’作战，以便充分准备来年开春再战。得你13日复电后，现已遵示越‘三八线’作战。如无意外变故，打败仗是不会有的，但攻击受阻或胜利不大的可能性是存在的。为避免意外过失，拟集中四个军（五十、六十六军在两翼牵制敌人）首先歼灭伪一师后，相机打伪六师，如发展顺利，再打春川之伪二军团，如不顺畅，即适时收兵。能否控制‘二八线’，亦须看当时具体情况再行决定。上述各项妥否盼示。”
彭德怀将上述问题报告毛泽东，目的是使中央进一步了解当时朝鲜战场敌我双方客观情况和可能出现的问题。21日，毛泽东复电同意彭德怀的看法和作战部署，说：“你对敌情估计是正确的，必须作长期打算，速胜的观点是有害的。在打法上完全同意你的意见，感到不顺利，则适时收兵休整再战。”
新上任的美第八集团军司令李奇微接受第二次战役中被歼的教训，在兵力部署上的特点是：将战斗力较弱的南朝鲜军8个师和土耳其旅部署在第一线，把战斗力较强的美、英军部署在第二线，集结在汉城周围及汉江沿岸的交通要道上。在东西全线摆出了能守则守，不能守则随时按计划撤退的姿态。
根据毛泽东继续南进的指示，彭德怀将志愿军6个军组成左、右两路突击纵队，在朝鲜人民军3个军团的协同下突击进攻，两路在兵力上均占敌人优势。
经过周密讨论，志愿军决定利用1951年新年敌军度假疏忽之际，于12月31日17时发起进攻。12月28日，彭德怀致电毛泽东并高岗说：“前电示此役后，‘三八线’仍让敌占领。但须看此役结果。如能歼灭伪军两三个师及美军一部，估计敌人不仅不要‘三八线’，还有可能放弃汉城，退守南汉江。此役在部队中动员，强调越过‘三八线’的政治意义（实际上政治意义不大），而占领‘三八线’后，又不要‘三八线’还须作一番解释。我意既已占领了，如无其他特别原因就占领之，不去威胁汉城，让敌占领。如敌象平壤一样，自动放弃，汉城即令人民军一军团前往占领，志愿军撤至‘三八线’以北，就粮整补等。妥否盼示。”翌日，毛泽东复电同意彭德怀的方案。
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