中國人民志願軍經過對敵發動兩次戰役後，收復了平壤，將敵擊退到"三八線"一帶。此時朝鮮人民軍經過休整和補充，重新組建了第一、二、三、五等4個軍團的部隊，並準備對敵作戰。

彭德懷為了使中朝兩軍在軍事行動中互相配合，協調一致地對敵作戰，曾向朝方提出兩軍應實現統一領導、統一指揮的問題。彭德懷認為："中朝兩軍不能各打各的，互不聯絡，互不配合，這樣下去，搞不好會吃大虧。"但因雙方意見和觀點不同，致使兩軍統一指揮問題未能達成一致意見。彭德懷為此曾於11月11日致電毛主席稱："……現在迫切需要統一指揮，如我軍三十九軍在博川圍殲美二十四師時，而人民軍坦克師誤向我圍攻部隊轟擊，致使被圍之敵逃脫，類似事件不止一次。"

鑑於此種情況，金日成首相於12月初，應邀到北京與毛主席會談，協商有關朝鮮戰爭中的各項問題。針對今後將有更艱鉅的作戰任務，達成了迅速建立中朝兩軍聯合司令部機構的協議，但對外暫不公開。經過毛主席、金日成商定，彭德懷擔任中朝聯軍司令員兼政治委員，朝鮮方面由金雄擔任中朝聯軍副司令員，樸一禹擔任中朝聯軍副政治委員。

12月5日7時毛主席覆電彭德懷稱："4日24時來電所述戰役部署甚好，望照此執行。此次西線殲敵兩萬餘人是一個大勝利。金日成已回朝鮮，關於方虎山(人民軍第五軍團)部隊的使用問題，請直接向金提出。"彭德懷接到電報後，內心非常欣慰。因為他自10月8日在瀋陽第一次見朝鮮代表樸一禹時就曾提出，兩國軍隊應實行統一指揮，聯合作戰，並希望金首相率人民軍總部和志願軍司令部住在一起。10月21日，彭德懷在大榆洞與金口成首相第一次會談時，即提出希望金首相和志願軍司令部住在一起的建議，以便隨時研究共同對敵聯合作戰方案。彭德懷認為：第一、金日成首相是朝鮮民主主義人民共和國最高領導人，志願軍在朝鮮有關重大問題應隨時當面和金首相研究解決；第二、中國人民志願軍對朝鮮的地理情況特別是城鎮和道路情況畢竟是生疏的，只靠地圖作戰難免失誤；第三、中國志願軍沒和美軍交過戰，對美軍的戰術特點尚未掌握。而朝鮮人民軍已和美軍交戰幾個月，肯定有豐富的經驗可以借鑑。但由於種種原因，他希望中朝兩軍實行統一指揮聯合作戰的設想始終未實現。

彭德懷在12月5日接到毛主席來電，知道金日成同意組成聯合司令部，立刻和志願軍黨委幾位領導人研究聯合後的各項有關問題。金日成回到朝鮮後，隨即要來大榆洞會見彭德懷。12月6日11時彭德懷以急電致毛主席稱："頃接金日成來電話，今晚由駐地起程，明拂曉前來大榆洞會談。中央4日電關於與金談領導幹部問題的指示，待與金研究後再報。"

6日22時，毛主席又急電覆彭德懷並轉告金日成："敵己退出平壤，我西線主力可在現地多休息幾天，以便準備得更好些。建議金日成及志願軍司令部移至德川以南適當地點並注意防空條件，不可大意……在江界及定州地區集中的人民軍兩個軍團，請金日成同志速令其接受彭德懷、金雄、樸一禹同志的指揮，隨志願軍一起向平壤以南出動。請金日成同志速派黨政人員進入平壤，恢復政權。維持秩序。"

12月7日黎明時天空陰暗，氣候寒冷，彭德懷和志願軍其他領導人在凜冽的北風中很早就等候在大榆洞的山溝口，歡迎金日成首相來志願軍司令部會談。7日當天，金日成首相和彭德懷就朝、中軍隊組成聯合司令部的具體方案和職權問題進行了密切協商，雙方取得了一致意見。會談是根據兩國政府協商的結果，授權彭德懷為中朝聯軍總司令兼政治委員，朝方派金雄為副司令員，樸一禹為副政治委員。協議規定："中朝聯軍司令部下轄中國人民志願軍司令部及朝鮮人民軍司令部，凡屬作戰範圍及前線一切聯合行動，均以中朝聯軍司令部的名義下達之。"

關於這次會談的結果，彭德懷在會談後的當天即12月7日17時，致毛主席的電報中稱："本（七)日與金會談甚洽。數日內即組成聯合指揮部.第三軍團配合第九兵團作戰，由宋就近指揮。餘與中央4日電同。"

從此以後，中朝兩軍聯合總司令部不對外公開宣佈成立和發表戰報，但實際上在中朝兩軍部隊中和兩軍的作戰行動方面，已履行了它統一指揮的職權。

彭德懷在12月7日與金日成首相達成組建聯合司令部的協議後，即於8日召集志願軍黨委會，研究部署中、朝兩軍下一步作戰方案。鄧華首先發言說："我軍連續對敵發動了兩次戰役，殲敵50000多人，取得了重大勝利。但我軍傷亡也不少，未及時補充。現在已進入冬季，特別是東線，氣溫已降至--30℃，戰士的棉衣鞋襪尚未及時補齊，因此應就地休整。"

洪學智針對當前後勤保障和車輛運輸問題發言指出：現在美國飛機每天出動近千架次對"三八線"以北鐵路公路沿線輪番轟炸，國內運來的各種物資，只能晚上突擊搶運，白天則隱蔽在鐵路隧道和鐵路兩側，但這樣又將北去運送傷病員的車皮堵塞。由於鐵路多處被炸，修復困難，汽車又很少，因此在沿途卸下的各種物資堆積如山。兵站的同志們就怕太陽出來，因為太陽一露頭，美國飛機就成群結隊來轟炸。大批物資被炸燬，真正能運到第一線的物資糧食約佔一半，因此有的部隊每天只能吃一頓炒麵或玉米粥，甚至有的部隊在戰鬥最緊張時，連續幾天餓肚子，致於缺少棉衣棉鞋的戰士也很多。現在已進入冬季，而我們的運輸線又向南延長了幾百公里，這更增加了後方運輸的困難。如不採取有力措施，改善運輸狀況，對下次戰役影響極大。

彭德懷在發言中認為：志願軍經過兩次戰役的考驗，我們的戰士確實是不怕苦不怕死，殊死戰鬥，英勇頑強。但兩次戰役也證明，現代戰爭一是靠鋼鐵，二是靠後勤，但這兩條我們和敵人差距太大。沒有空軍，沒有坦克，沒有重炮，戰士們只靠兩條腿去追敵人，著急也沒有用，本來已經被我軍包圍的敵人眼看著又跑掉了。

彭德懷根據黨委會分析敵我雙方的現狀，對下一戰役的時間和是否過"三八線"的問題，於12月8日給毛主席電報稱："下一戰役16至17日開進完畢，18至19日可開始攻擊。如能殲滅南朝鮮一、六兩師，美二十四師、騎一師或給以殲滅性打擊時，我即將越'三八線'相機取得漢城。如上述敵人不能給殲滅性打擊時，即能越'三八線'或取得漢城亦不宜做，因過遠南進，將敵驅至大邱、大田一帶，增加以後作戰困難，故擬在'三八線'以北數十里停止，讓敵佔'三八線'，以便明年再戰時殲滅敵主力。此役結束後，需補新兵。十三兵團3個軍各補10000人，四十二軍、五十軍、六十六軍各補5000人，宋兵團需補20000人，共需65000人……目前糧、彈、鞋、油、鹽均不能按時接濟，主要原因是無飛機掩護，鐵道運輸全無保證，隨修隨炸，此種狀況應加以改善，可否先派一部分戰鬥機來平壤、安州掩護後方交通線。以上各項盼復。"

彭德懷認為，現在部隊如果再不休整補充，可能會帶來嚴重後果。因此，他才坦率地向毛主席提出上述建議，請中央慎重考慮，作出決定。

周恩來看到此電後，在電報上親筆給毛主席提出以下建議："主席，請考慮戰略企圖與戰役計劃的結合。是否在第二種情況下，須推遲至明年3月初再進攻漢城。如確定推遲，7萬人新兵可分兩批在1月初及1月底運至部隊，炮兵及坦克一部可趕上使用，但最主要的困難是空軍及鐵路運輸。如仍定1月中即攻漢城，則新兵只得先補第一批30000——35000人，空軍只有兩個團共60架，坦克來不及，炮兵可出動一部分，鐵路最多可修至平壤。以上請指示，以便準備。"

然而，彭德懷的作戰方案和周恩來的建議，毛主席並沒有接受。原因是正好此時由亞非13個國家提出了一個建議："先在'三八線'停戰，然後舉行一個與朝鮮問題有直接關係的各大國參加的會議，以便就和平解決朝鮮問題進行協商"，並準備將這項建議提交聯合國安理會討論。毛主席認為這項建議的要害是"先停後談"，實質上是為美軍尋求喘息的時間，以便其調整兵力再打。因此他12月13日覆電彭德懷稱："(一)目前美、英各國正要求我軍停止於'三八線'以北，以利其整軍再戰。因此我軍必須越過'三八線'，如到'三八線'以北即停止，將給政治上以很大的不利。(二)此次南進(指第三次戰役)，希望在開城南北地區即離漢城不遠的一帶地區，尋殲幾部分敵人，然後看情形。如果敵人以很大的力量固守漢城，則我軍主力可退至開城一線及其以北地區休整，準備攻擊漢城條件，而以幾個師迫近漢江中游北岸活動。如果敵人放棄漢城，則我西線6個軍可在平壤、漢城間休整一個時期……"

毛主席提出必須要越過"三八線"的作戰方案，主要是從當時國際政治形勢考慮的。12月14日，美國又操縱聯合國大會透過成立一個"朝鮮停戰三人委員會"的決議，並提出要先停火後談判的方案，妄圖引誘中、朝軍隊停戰，使"聯合國軍"獲得喘息時間。