毛澤東陷入了極度思考之中。10月13日21時毛召見羅申，宣布：中共中央經(jīng)過再次討論決定，“我們應當幫助朝鮮人”。 此前金日成已接到斯大林關于撤退的通知，雖感意外，也只得表示遵照執(zhí)行。莫斯科得到報告說，平壤的政府機關和外交使團從8日已開始撤離，但組織混亂，情緒低落，并對蘇聯(lián)未能及時給予幫助頗有怨言。于是，斯大林緊急電告金日成：“鑒于中國同志作出了這個新的決定，請把昨日發(fā)給您的電報中提出的對北朝鮮進行疏散以及朝鮮軍隊向北撤退的時間先往后拖一拖。”

毛澤東說：“我們的同志以前下不了決心，是因為他們對國際局勢問題、蘇聯(lián)的軍事援助問題、空中掩護問題還不清楚。現(xiàn)在，所有這些問題都已經(jīng)清楚了?！?4日3時，毛澤東再次發(fā)電叮囑周恩來：主要問題在于兩個月內(nèi)蘇聯(lián)是否確實能派出前線的志愿空軍及后方各大城市的掩護空軍；武器裝備是否可以用租借辦法解決。14日21時，毛澤東電告周恩來，已決定10月19日出動12個步兵師、3個炮兵師共26萬人入朝，并要周立即通知斯大林。毛澤東最后決心已定，并一再指出，這里的核心問題仍然是蘇聯(lián)空軍的出動。中國人的立場和要求迫使斯大林不得不明確表態(tài)了。

此時周恩來已返回莫斯科，并于14日致函斯大林，轉告了毛澤東的意見，還特別提到了“蘇聯(lián)志愿空軍”與中國志愿軍在作戰(zhàn)時的指揮關系問題。莫洛托夫大概沒有弄清斯大林的實際意圖，便籠統(tǒng)地答應蘇聯(lián)可以先出動16個團的噴氣式殲擊機掩護中國軍隊。當周恩來進一步提出“可否繼續(xù)出動轟炸機至朝鮮配合中國軍隊作戰(zhàn)”等問題時，斯大林卻明確表示，蘇聯(lián)空軍即使出動也只能到鴨綠江邊，不能配合志愿軍入朝作戰(zhàn)--這不啻往中國領導人頭上澆了一盆冷水。

毛澤東17日急電彭德懷、高崗進京議事，并將出兵日期推遲。經(jīng)過18日會議的討論，中國決定，仍于19日出兵朝鮮。毛最終決斷說：現(xiàn)在敵人已圍攻平壤，再過幾天就進到鴨綠江了。我們不論有天大的困難，志愿軍渡江援朝不能再變，時間也不能再推遲，仍按原計劃渡江。就算打不過美國也要打，它總是欠我們一筆賬，我們什么時候想打，就可以再打。