美國國務卿艾奇遜後來在回憶這段情況時承認：自美國將“中國幹涉”問題列入聯合國大會議程以來，它就在不遺餘力地試圖讓聯合國通過決議將中國推上“侵略者”的被告席，但軍事上的失敗和印度等中立國家的停火呼聲使得美國政府進退兩難。僅僅是出於擔心失去聯合國多數支持的考慮，國務院煞費苦心地選擇了支持三人委員會和平解決朝鮮問題五步方案的做法。然而，“我們熱切地希望並且相信，中國人會拒絕這個決議，從而我們的盟國會回到比較清醒的立場，並追隨我們把中國人作為侵略者進行譴責。”
1月13日，由於美國投了讚成票，聯合國第一委員會順利通過了朝鮮停火三人委員會關於和平解決朝鮮問題的五步方案，即（一）立即實現停火；（二）舉行一次政治會議以安排恢複和平所應采取的進一步措施；（三）外國軍隊分階段撤出朝鮮，並采取措施以實現聯合國關於建立統一政府的決議；（四）在實現第三條步驟之前，製定出管理朝鮮和確保朝鮮和平與安全的臨時性辦法；（五）由美國、英國、蘇聯和中華人民共和國四國代表舉行會議討論遠東問題，其中包括台灣問題和中國在聯合國的代表權問題。
不論艾奇遜事後如何自吹自擂，承諾讚同撤退外國軍隊，特別是同意把台灣問題與朝鮮問題連在一起來解決，這都隻能是美國領導人對朝鮮軍事形勢感到絕望的結果。如果中國方麵公開表示接受聯合國的這一提議，那麼吃虧的肯定是美國而不是中國。這是因為，五步方案關於討論解決中國的台灣問題以及它在聯合國的代表席位問題，都是中國政府夢寐以求的，對美國是極其不利的。而更重要的是，這時入朝的約40萬誌願軍作戰部隊，三次戰役減員已近10萬人。特別是大踏步向南推進後，補給線長達500公裏，有400公裏沒有空軍掩護，接連三次戰役又幾乎沒有間隙，不僅士兵疲憊不堪，而且糧彈供給早已發生嚴重困難，極大地影響了部隊連續作戰的能力。在這種形勢下，如果中國方麵接受停火提議，不僅可以把停火線置於漢城以南的三八線，而且可以使部隊得到充分的休整補充時間，包括讓一部分部隊用剛剛運到的比較現代化的蘇式裝備武裝起來。因此，剛一得知聯合國的停火提議，彭德懷就立即意識到這是一個可利用的機會，因而主張接受停戰。然而，毛澤東卻有不同看法。
毛澤東未必不清楚彭德懷建議的用意。與國民黨打了那麼多年，停戰也搞了不止一次，打了停，停了打，兵不厭詐嘛。問題是，敵人是不是還有還手之力？注意到第三次戰役期間敵軍撤退之迅速，他深信前此關於美軍即將撤出朝鮮半島的情報是準確的。在他看來，敵軍已無還手之力，其下一步或者是“進行微弱抵抗，然後撤出朝鮮”，或者是“在釜山――大邱地區進行頑抗，一直到確信抵抗徒勞無益為止，此後將撤出南朝鮮”。既然如此，再打一仗，大局可定，是否還有必要與美國人就朝鮮的政治解決討價還價？何況，聯合國的五步方案固然對中國有利，但承認聯合國有權依據它所製定的原則在朝鮮建立統一政府，以及承認聯合國有權暫時管理朝鮮，對北朝鮮卻未必有利。幾天前因為彭德懷下令部隊停止南追，北朝鮮領導人以及蘇聯大使就與彭德懷爭執了幾乎一天一夜，最後還是斯大林來電肯定了彭德懷決定的正確，才結束了這場爭執。由此，毛澤東很容易想象到，一旦中國提出接受聯合國停火方案，在中朝之間會出現一種什麼樣的複雜局麵。因此，即使從中朝兩黨兩國關係的角度考慮，他也很難下決心接受這個停火方案。
在征得了斯大林的同意之後，周恩來於1月17日致電聯合國大會第一委員會主席，明確拒絕這個五步方案。電報稱：“先停戰後談判的原則，隻便利於美國維持侵略和擴大侵略，決不能導致真正的和平，因之中華人民共和國中央人民政府不能予以同意。”電報建議，必須在同意撤退一切外國軍隊和朝鮮內政由朝鮮人民自己解決的基礎上，再談判結束朝鮮戰爭和美國撤出台灣海峽等問題。
中國的拒絕正中美國下懷。盡管印度等中立國家看出周恩來電報所提條件與五步方案仍有某些可接近之處，因而再次提出修正方案，但美國已不必再在這個問題上敷衍了。美國代表借機大談中國的“戰爭狂熱”，並迅速提出了“中國侵略朝鮮”案。2月1日，聯合國大會通過了美國提出的譴責中國“侵略”的提案。與此同時，朝鮮美軍也由退卻而轉入大規模進攻。朝鮮戰場的形勢開始逆轉。
斯大林警告說：不要拿美國人與蔣介石來類比
為反擊美軍進攻而倉促發動的第四次戰役，前前後後打了將近三個月時間。由於敵人這次摸清了誌願軍還不具備一周以上的連續作戰能力，利用這一弱點，抓住機會大舉反擊，結果使誌願軍遭到入朝作戰以來的第一次挫折。不僅損失了5萬多人，放棄了剛剛占領不久的仁川和漢城，而且全線被迫後退了100多公裏，重又撤回到了三八線以北。