1950年10月8日，周恩來和林彪代表中共中央秘密飛往蘇聯，同斯大林商談抗美援朝和蘇聯給予軍事物資支援以及提供空軍掩護問題。
盡管中國共產黨已經決定出兵，但周恩來還是帶著兩種意見，出兵或者不出兵，去同斯大林商討的。如果中國出兵，那就要求蘇聯給予武器裝備和提供空中支援。
當時，斯大林正在黑海海濱休假。10月10日，周恩來乘飛機到風光秀麗的黑海之濱休養地會見斯大林。
會談在友好的氣氛中進行，斯大林最終答應先裝備中國10個師，並同意空軍進駐安東一帶沿海大城市駐防，這個結果對中國來說還是可以接受的。
周恩來立即返回莫斯科，向***彙報會談情況。
當晚，勞累了一天的周恩來正準備就寢，突然接到蘇聯外交部長莫洛托夫的電話，他轉達斯大林的通知說：“蘇聯空軍沒準備好，要暫緩出動。”
聽到這個消息，周恩來感到十分震驚，他反問莫洛托夫：“蘇聯空軍究竟何時能夠出動？”
莫洛托夫含糊其辭，說：“蘇聯可以派遣空軍到鴨綠江北岸的中國境內駐防，這沒什麼問題。但是，至少在兩個月或兩個半月後，也無法進入朝鮮境內掩護誌願軍作戰。”
莫洛托夫的一番話讓周恩來心潮起伏，無法入眠，他連夜將這一情況向***報告。
10月11日，斯大林和周恩來聯名致電***說，蘇聯可以完全滿足中國提出的飛機、坦克、大炮等項裝備，但是蘇聯空軍尚未準備好，在兩個月或兩個半月後才能出動空軍。
這樣，在中國抗美援朝的決策過程中又出現了一個波折。***認為需要與政治局的同誌討論此事，以作定奪。
10月11日深夜，***接到周恩來的報告後，對蘇聯不為中國入朝部隊提供空中掩護，不得不召集會議再度慎重考慮出兵援朝的問題。
由於蘇聯的臨陣退縮，***再次陷入痛苦的決策和抉擇。對於抗美援朝，***已經考慮到最壞情況。
即使與美軍發生全麵戰爭，也是以蘇聯聯合出兵來考慮的。現在，蘇聯不派空軍支援，這實際上意味著中國要出兵，同世界頭號資本主義軍事強國直接較量。
而且蘇聯軍事裝備也無法馬上到來，我們出兵援朝，就得靠我們當年繳獲國民黨的日本侵略軍的三八大蓋槍加炒麵袋，去同擁有現代飛機、大炮、坦克的機械化部隊作戰，美軍占有製空權、製海權，依仗空中優勢，對我誌願軍會造成巨大的困難。
***出兵的決心一旦定下，是絕對不會動搖的。但是為了對前線千萬將士的生命負責，他必須就新出現的情況和前線司令員以及政治局同誌再次進行商議。
10月12日，***致電彭德懷：
1、10月9日命令暫不實行，十三兵團各部仍就原地進行訓練，不要出動。
2、請高崗、彭德懷二同誌明日或後日來京一談。
當天，在安東“偽滿八大景”之一的鎮江山下一座日本人建造的洋房裏，彭德懷接到朝鮮內務相樸一禹帶來的朝鮮戰局最新情況，美軍3個師、英軍一個旅及南朝鮮軍第一師已集結在漢城以北“三八線”上的開城、金化地區做進攻平壤的準備，朝鮮民主主義人民共和國的首都已經萬分危急。
樸一禹還談到，東部戰線南朝鮮軍主力2個師已到達元山，另有3個師正向元山附近地區集中。美第八集團軍3個師在大田、水原地區正準備北進。
金日成首相指揮的朝鮮尚能戰鬥的部隊仍在“三八線”堅持抗擊“聯合國軍”，南部人民軍撤至“三八線”以北的有5萬人，其餘大部分還滯留在南朝鮮。
樸一禹最後誠懇地表示：
形勢萬分危急，我再次代表金日成首相和朝鮮黨中央，請求中國黨中央盡快出兵支援。
彭德懷當即答應立即向黨中央和***報告。聽完樸一禹的情況介紹後，彭德懷立即召集十三兵團的領導開會對誌願軍入朝後的部署重新進行研究。
就在彭德懷加緊準備入朝作戰之時，***讓他回京的電報到了，彭德懷一時感到迷惑不解。
彭德懷看著電報，神情表現很疑惑，但他什麼也沒說，腦筋裏緊張地思考著。十三兵團的領導焦慮地對彭德懷說：“兵貴神速，十萬火急！我們再晚幾天入朝，人民軍更難有組織地撤退，過江後我們何來立足之地？也不知又有什麼重大情況發生。”
彭德懷沉默不答，晚上也沒有睡好覺。第二天早晨他即乘飛機回北京。