12月9日，依照斯大林電報的精神，伍修權在聯大對印度代表表示了願意看到聯合國和美國就停戰問題提出具體建議的態度。此舉使中立國家代表備受鼓舞。經過緊張活動後，印度等國提出的停火案在14日的聯合國大會上獲得通過，隨即成立的朝鮮停火三人委員會很快致電中國政府，表示願意與中國談判停戰問題。
但是，要停戰，即使隻表示讚同停戰的意向，一個基本前提就是不要越過三八線。考慮到目前軍事上出現的困難，這應該不失為一種策略。在8日，即誌願軍占領平壤兩天之後，彭德懷就曾致電毛澤東，提出過這樣的主張。因為第二次戰役部隊減員甚大，汽車損失嚴重，兵員及物資補充都極端困難。蘇聯駐朝大使強烈主張繼續南進，而彭主張暫時不過三八線，以便充分準備後，來年春天再戰。
這個時候，不要說提出以三八線為界，就是像彭德懷那樣提出暫時把攻勢停在三八線上，都是相當困難的。北朝鮮人不用說了，就是斯大林這時的目標也都是要把美國從朝鮮半島趕出去。雖然戰爭主要是靠中國人來打的，毛澤東有權決定怎麼做，可是，隻要停下來，哪怕隻是暫時的，都會使自己受到盟友的指責。蘇聯駐朝鮮大使的態度已經是一個很明顯的例子了。更何況三八線是南北朝鮮過去的分界線，在三八線停下來，難免會加強國際上把三八線視為固定分界線的看法，過了幾個月再來突破它，政治上的影響可能更不佳。既然已經打到這一步，在毛澤東看來，即使再困難，也還是先過了三八線的好。
正在這時，毛澤東得知，美國正試圖把“中國幹涉朝鮮”案列入聯合國大會的議程，意欲把中國推上被告席。這使得本來就對美國沒有多少好感的毛澤東，更加懷疑有沒有必要用停止進攻來顯示自己的和平姿態。恰好這時又有情報稱，美國陸軍參謀長柯林斯在到日本和朝鮮前線視察後，認定美軍沒有組織長期防禦的可能，因而已經向美國參謀長聯席會議建議美軍作撤退準備，這無疑更激勵了毛澤東要把美國人趕出朝鮮去的決心。而斯大林這時發來的電報更堅定了他的信心。在這封電報裏，斯大林在尖銳批評蘇聯大使的意見，支持彭德懷的軍事部署的同時，明確肯定了毛澤東看法的正確性，同意說現在越過三八線在政治上更為有利。不僅如此，他還主動提議為誌願軍再提供2000輛汽車，以便解除彭德懷的後顧之憂。
基於上述種種情況，毛澤東下定決心再打一仗，越過三八線。他告訴彭德懷等：“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。”因為“如不打這一仗，從12月初起到整個冬季我軍都在休整，沒有動作，則必引起資本主義各國甚多揣測，民主陣線各國亦必有些人不以為然，發生許多議論。”為了表明自己毫不妥協的決心，毛澤東決定公開昭示自己的鬥爭目標。12月22日，就在誌願軍準備發起第三次戰役之際，周恩來受命公開發表聲明宣布：中國不會上聯合國所謂“停火”方案的當，除非一切外國軍隊撤出朝鮮半島，美國武裝撤離台灣海峽，中國政府獲得它在聯合國的合法席位，否則決不停止戰鬥。
艾奇遜說：我們熱切地希望中國人會拒絕這個決議
第三次戰役從12月31日起，一直打到1951年1月8日。中朝軍隊不僅占領了美軍的補給基地仁川港和南朝鮮首都漢城，而且把戰線平均推進了100公裏，幾乎到了三八線。這一局麵再度使停戰的呼聲高漲起來。
還在1950年12月29日，美國參謀長聯席會議就通過了一個給麥克阿瑟的秘密指示，要求他準備一旦戰線不守，務必將部隊安全撤出朝鮮。誌願軍的第三次戰役進攻似乎證實了他們的擔心，參謀長聯席會議主席布萊德雷後來明確講，那個時候華盛頓領導人的心“都提到了嗓子眼兒上”。他們不能不一麵指示麥克阿瑟做好撤出朝鮮的一切準備，一麵被迫表示接受朝鮮停火三人委員會1月11日突然提出，並得到英國等國同意的和平解決朝鮮問題的五步方案。