對外情報工作的開展，首先就在出兵朝鮮的過程中發揮了重要作用。朝鮮戰爭開始後，情報部門密切關注朝鮮半島局勢，積極搜集有關情況，並整理印發了一批資料，如政務院情報總署集中編印了《南朝鮮人物介紹》、《美國在遠東軍情》、《美帝目前軍力》、《美國侵略朝鮮的經過》等情報資料，對於各級軍政機關了解朝鮮戰爭局勢起到了很好的參考作用。同時，對在朝美軍的番號、駐地、部署等方麵都獲得過重要情報。
特別值得一提的是，在朝鮮戰爭爆發前後，麥克阿瑟對日本共產黨進行了“整肅”，日共領導人被迫轉入地下活動，並向中國提出了幫助離境的請求，中共中央決定由軍委聯絡部執行國際營救任務。經過努力，軍委聯絡部的同誌與美日當局的情報機關鬥智鬥勇，成功地把日共領導人德田球一、野阪參三等人營救到了中國。
1950年8月初，中央軍委作戰部門在對朝鮮戰局分析中發現，被壓縮到朝鮮半島南端的南朝鮮軍隊和美軍沒有反攻的跡象，反倒從美國向遠東調遣了包括登陸艦在內的大批艦艇；同時，美軍在日本又組建了一支新的部隊。就此，有關部門判斷，美軍有可能在朝鮮軍隊後方實施登陸作戰，從而加強了有關情報的搜集。
8月23日，情報部門獲悉美軍“一支部隊以仁川、鎮南浦為假想目標，進行了登陸作戰訓練，並已處於待命狀態”。這一重要情報上報後，立即引起了中央領導的高度重視，認為美軍極有可能在這兩地實施登陸作戰。他們一旦得手，將切斷朝鮮後方與前線部隊的聯係。幾天後，朝鮮人民軍副總參謀長李相朝訪問中國，中方將這一判斷告訴了他，但並未引起朝鮮方麵的重視。結果在9月15日，由麥克阿瑟親自指揮，美軍在仁川實施了登陸，將朝鮮軍隊前後方的聯係切斷，朝鮮戰局發生了逆轉。
同時，中央軍委的技術偵察部門也抓緊了實施入朝作戰的情報保障工作。據負責此項工作的戴鏡元回憶，“10月15日，組建了東北軍區某局，由肖榮昌同誌任局長兼政委，沈昌榮同誌任副局長；11月13日又組建了赴朝工作隊。”由於朝鮮戰爭中對美軍進行技術偵察的相關史實尚未見諸公開報道，這段曆史還無法補上，但根據後來毛澤東主席評價技偵部門在朝鮮戰爭中的表現：“我方對敵人的部署、實力、行動、位置等均甚明了，情報密切配合，誌願軍如虎添翼。”技術偵察獲得的情報成果由此也可見一斑。
中美圍繞中國是否會出兵朝鮮展開情報對決
朝鮮戰爭爆發後，中國是否會出兵朝鮮，成了美國情報機構最為關注的問題。在情報偵察領域，美國占有優勢的還是其技術偵察手段，所以美國首先對中國開展了無線電技術偵察。
朝鮮戰爭前，在東北的解放軍部隊數量不多。1950年7月，在美國出兵朝鮮後，為了防止朝鮮戰爭對中國可能的影響，中共中央決定組建東北邊防軍，從湖南、河南、廣東、廣西、上海等地調集了25萬人的部隊，陸續集中到中朝邊境一線。這樣大規模地向東北邊境地區調集部隊的行動，當然引起了美國情報機關的關注。通過截取獲得的中國國內通信情報，美國負責搜集電信情報的武裝部隊安全局很快就發現了許多中國陸軍部隊從中部地區調往東北；到9月份，武裝部隊安全局又進一步發現駐在中國南方的軍隊也開始調往東北。此後關於中國向東北調動部隊的消息不斷上報到五角大樓。
雖然當時中美之間技術差距很大，但從戰爭中不斷總結經驗的中國領導人，已然認識到了無線電通信泄密的潛在威脅，所以采取了比較科學的應對手段——使用有線電。9月1日，毛澤東在致陳毅、饒漱石的電報中說：“嗣後凡機密電報，均請注意用有線電，不用無線電……凡有有線電設備之處，均用有線電，以達保密之目的。”此後，高級軍政機關的通信聯絡都開始使用有線電，在出兵朝鮮的行動中，更是普遍使用了有線電通信。如10月8日晚，中央給彭德懷等發出的誌願軍組成問題的電報，即是通過有線電報線路發出的。可以說，正是通過使用有線電報，中國有效地規避了美國的無線電技術偵察，從而使美國未能從無線電通信中截獲中國出兵朝鮮的關鍵情報。