然而，美軍仁川登陸後，在釜山前線的人民軍主力腹背受敵，於9月下旬被迫實施戰略撤退，並在撤退過程中遭到切斷分割，相互之間失去聯絡，損失嚴重。這時，僅僅依靠人民軍的力量，不但已經不能將美國侵略軍趕出朝鮮，而且也難以組織有效的防禦，將美軍阻止在三八線以南。28日，美軍占領漢城，並全線向三八線推進。
在這種情況下，在美軍占領漢城的同一天，金日成主持召開朝鮮勞動黨中央政治局緊急會議，分析戰爭形勢。政治局一致認為，軍事形勢是嚴峻的，漢城陷落後人民軍已無力阻止美軍越過三八線，也無力在三八線以北進行有效的抵抗，美軍將迅速占領整個朝鮮，北朝鮮將成為美國的殖民地和軍事基地。為避免這種局麵的出現，必須請求蘇聯和中國提供直接的軍事援助。政治局會議一致通過了擬於29日以金日成和樸憲永M名義致斯大林的求援信。信中回顧了朝鮮戰爭爆發以來形勢的變化，分析了美軍仁川登陸後人民軍的困境和美軍即將越過三八線的危險局勢，請求斯大林給予“特別的援助”，“當敵軍跨過三八線以北的時刻，需要蘇聯方麵的直接軍事援助。”“如果由於某些原因不能做到這一點，那麼請幫助我們在中國和其他人民民主國家建立國際誌願部隊，對我們的鬥爭給予軍事援助。”
29日，金日成、樸憲永約見了蘇聯駐朝鮮大使史蒂科夫，向史蒂科夫通報了勞動黨政治局會議的情況，並就想給斯大林發出求援信，探詢史蒂科夫的意見。史蒂科夫表示他沒有什麼意見，並推說信的內容寫什麼是勞動黨政治局的事。此後，樸憲永將這一求援信交給史蒂科夫。30日，史蒂科夫將其發往莫斯科。
10月1日夜，金日成和樸憲永約見中國駐朝鮮大使倪誌亮和政務參讚柴成文，直接向中國提出了出兵援助的請求，並特派朝鮮民主主義人民共和國內務相、人民軍次帥樸一禹，持金日成、樸憲永10月1日寫給毛澤東的求援信，前往北京。10月3日，樸一禹將這封求援信當麵呈遞毛澤東。這封求援信與給斯大林的求援信，內容大體相同。金日成、樸憲永給毛澤東的求援信全文如下:
敬愛的毛澤東同誌:
您對於為自己祖國的獨立解放而鬥爭的朝鮮人民深切的關心，百方援助，我們謹代表朝鮮勞動黨，衷心的感謝!
現在反對美帝國主義侵略者的我們朝鮮人民解放戰爭的今日戰況，是在美國侵略軍上陸仁川以前，我們的戰況不能說不利於我們，敵人在連戰連敗的情況下，被我們擠入於朝鮮南端狹小的地區裏，我們有可能爭取最後決戰的勝利，美帝軍事威信極度的降低了。於是美帝國主義為挽回其威信，為實現其將朝鮮殖民地化與軍事基地化之目的，即調動了駐太平洋方麵陸海空軍的差不多全部兵力，遂於九月十六日以優勢兵力，在仁川登陸後繼續占領了京城。
目前戰況是極端嚴重了，我們人民軍雖然對於上陸的敵人，進行了極頑強的抵抗，但對於前線的人民軍已經造成了很不利的情況。
戰爭以來，敵人利用約千架的各種航空機，每天不分晝夜的任意的轟炸我們的前方與後方，在對敵空軍毫無抵抗力的我們的麵前，敵人則充分發揮其空軍威力了。各戰線上的敵人在其空軍掩護下，活動大量機械化部隊，我們受到的兵力與物資方麵的損失是非常嚴重的，後方的交通運輸通信及其他設施大量的被破壞，同時我們的機動力，則更加減弱了。
敵人登陸部隊與南部戰線的部隊已經連接一起，切斷了我們的南北部隊，結果使我們在南部戰線的人民軍處於被敵切斷分割的不利情況裏，得不到武器彈藥，失掉聯係，甚至於有一部分部隊，則已被敵人分散包圍著。如果京城完全被敵占領，則我們估計敵人可能繼續向三八線以北地區進攻。如果不能急速改善我們的各種不利條件，則敵人的企圖是很可能會實現的。要保障我們的運輸、供給以及部隊之機動力，則必須具備必要的空軍，但是我們又沒有準備好的飛機師。