金日成建议：“暂且不要通过关于请求中国政府提供援助的决议，而是先给斯大林同志写封信，就是否请求中国军队援助的问题咨询一下他的意见。”他还强调：“如果不请示苏联就擅自请求中国军队帮助，苏联就可能抱怨说，难道我们用顾问和武器来援助朝鲜还不够吗？”会议没有通过任何决议。

金日成已是完全看斯大林的脸色行事，而不到最后关头（即敌军没有突破三八线），斯大林是尽量不让中国参战的。

9月30日莫斯科收到什特科夫的报告：汉城可能已经陷落，人民军主力部队北撤的道路也被切断，并失去了联系。金日成担心敌军会越过三八线，而朝鲜已无法组建新的部队进行有效抵抗了。他恳求斯大林给予“直接军事援助”，如果不行，就“请帮助我们在中国和其他人民民主国家建立国际志愿部队”。面对如此紧急的情况，莫斯科终于为中国军队开了绿灯。10月1日斯大林致电毛泽东，要求中国军队以志愿军的方式入朝参战，在三八线以北地区组织防御。斯大林还故作神秘地说：“我没有向朝鲜同志谈过这件事，而且也不打算谈。但我并不怀疑，当他们得知此事后将会很高兴。”

毛泽东接到电报后，迫不及待地在第二天凌晨便起草了同意出兵的回电。但是，这一主张在中共领导层的会议上受到质疑。（这些担心和质疑是有道理的：入朝作战的良机已不复存在，且中国军队最大的弱点就在于武器装备落后和没有空军支援。麦克阿瑟在威克岛信誓旦旦地向杜鲁门保证，此时中国绝不会出兵朝鲜，否则“对他们来说，那将是一次最大的屠杀”）毛泽东不得不答复莫斯科：中国暂不出兵，有关问题将再行讨论。

但随后在毛泽东和彭德怀的极力主张下，10月5日下午的中共中央政治局扩大会议作出了派兵入朝作战的决议。中国人民志愿军正式成立，部队进入了战前最后准备阶段。

10月8日，毛泽东分别正式通知金日成和斯大林，中国已决定组成志愿军援助朝鲜，部队大约在10月15日开始入朝。随之，莫斯科与平壤之间又互通了消息。

中国终于决定出兵了，大家都松了一口气。金日成高兴得有些忘乎所以，甚至对中国军队在朝鲜集结的时间、地点和方式都作了安排。但这一切似乎来得不是时候，斯大林此时对苏联空军出动的问题已经另有考虑了。