周恩來(lái)在接到毛澤東13日的電報(bào)后，于當(dāng)晚約見(jiàn)了莫洛托夫，請(qǐng)他將電文轉(zhuǎn)告斯大林，并征求斯大林的意見(jiàn)。14日，周恩來(lái)致電斯大林：“蘇聯(lián)志愿空軍在出動(dòng)16個(gè)團(tuán)的噴氣式飛機(jī)之后，可否繼續(xù)出動(dòng)轟炸機(jī)至朝鮮配合中國(guó)軍隊(duì)作戰(zhàn)？”另外，蘇聯(lián)志愿空軍“進(jìn)入朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)，當(dāng)其與朝鮮人民軍配合作戰(zhàn)時(shí)，在雙方指揮關(guān)系上如何解決？”②周恩來(lái)還附上了中國(guó)政府開(kāi)出的第一批各種炮及其所屬器材的訂貨單。

斯大林得知中共中央決定出兵朝鮮的最后決定后異常興奮，于14日再次致電金日成：“經(jīng)過(guò)搖擺和作出若干臨時(shí)性的決定之后，中國(guó)同志終于下定出兵援助朝鮮的最后決心。有利于朝鮮的最終決定終于下定了，我為此感到高興。因此，您知道的關(guān)于中蘇領(lǐng)導(dǎo)同志會(huì)談情況介紹應(yīng)予撤銷(xiāo)。與中國(guó)軍隊(duì)出動(dòng)有關(guān)的具體問(wèn)題，您需要同中國(guó)同志一起來(lái)決定。而中國(guó)所需要的技術(shù)裝備將由蘇聯(lián)提供。祝您成功?！雹?/p>

然而，蘇方許諾的空中掩護(hù)，是打了折扣的。由于擔(dān)心蘇聯(lián)飛行員被美軍俘獲，暴露出蘇聯(lián)參戰(zhàn)的真相，引起美蘇直接沖突，蘇方不打算配合志愿軍在朝鮮地面作戰(zhàn)。蘇方答應(yīng)的空中掩護(hù)，只是負(fù)責(zé)掩護(hù)志愿軍的后方，即使等兩個(gè)月或兩個(gè)半月之后，蘇聯(lián)空軍也不能飛到朝鮮境內(nèi)。也就是說(shuō)，蘇聯(lián)的空軍不能越過(guò)鴨綠江。

斯大林的這個(gè)決定顯然對(duì)中國(guó)出兵極為不利。得知這一消息后，毛澤東并沒(méi)有動(dòng)搖決心。15日，毛澤東以周恩來(lái)的名義起草了一封給倪志亮的電報(bào)，讓他轉(zhuǎn)告金日成：“即派一位熟悉道路的同志于10月16日到安東接引彭德懷同志和金日成同志會(huì)面?！碑?dāng)天，樸憲永奉命來(lái)到沈陽(yáng)，請(qǐng)求中國(guó)盡快出兵。10月16日，彭德懷在安東召開(kāi)志愿軍師以上干部大會(huì)，宣布了中共中央的決定。

10月17日，毛澤東再度電告彭德懷和高崗，要他們于18日返回北京，至于出兵時(shí)間，“待周18日回京向中央報(bào)告后確定為宜”。

10月18日，即在周恩來(lái)返回北京的當(dāng)天，毛澤東主持召開(kāi)中央會(huì)議，在聽(tīng)取周恩來(lái)和彭德懷的匯報(bào)后，最終確定了志愿軍入朝作戰(zhàn)的時(shí)間。當(dāng)晚21時(shí)，毛澤東電令鄧華等13兵團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)同志：“四個(gè)軍及三個(gè)炮師決按預(yù)定計(jì)劃進(jìn)入朝北作戰(zhàn)，自明晚從安東和輯安線開(kāi)始渡鴨綠江?！雹?/p>

19日晚，志愿軍渡過(guò)鴨綠江。當(dāng)斯大林得知志愿軍出兵的決定后感動(dòng)得掉下了眼淚，連聲說(shuō)道：“還是中國(guó)同志好，還是中國(guó)同志好?！贝撕?，斯大林改變了對(duì)中國(guó)共產(chǎn)黨的看法。這一認(rèn)識(shí)的轉(zhuǎn)變，使蘇聯(lián)加大了對(duì)中國(guó)援助的力度。整個(gè)抗美援朝期間，蘇聯(lián)向中國(guó)提供了64個(gè)陸軍師、22個(gè)空軍師的武器裝備。