当天，毛泽东又给周恩来发去两封电报。在第一封电报里，毛泽东通报了朝鲜情况及志愿军参战的初步打算。他指出，我军将以一个军进至平壤东北地区，其余三个军及三个炮兵师位于德川以北，就可能使“美伪有所顾虑而停止继续前进，保持平壤元山线以北地区至少是山岳地区不被敌占。”在第二封电报里，毛泽东通报了志愿军出动的时间及部署。他告诉周恩来，我军定于10月19日开动，于10月28日“在德川、宁远线以南地区开始构筑工事”。毛泽东还说，等6个月后，“在我军装备训练完毕，空中和地上均对敌军具有压倒的优势条件之后，再去攻击平壤、元山等处”。他相信，“我们这样做是有把握的和有利益的”。
周恩来在接到毛泽东13日的电报后，于当晚约见了莫洛托夫，请他将电文转告斯大林，并征求斯大林的意见。14日，周恩来致电斯大林：“苏联志愿空军在出动16个团的喷气式飞机之后，可否继续出动轰炸机至朝鲜配合中国军队作战？”另外，苏联志愿空军“进入朝鲜战争，当其与朝鲜人民军配合作战时，在双方指挥关系上如何解决？”周恩来还附上了中国政府开出的第一批各种炮及其所属器材的订货单。
斯大林得知中共中央决定出兵朝鲜的最后决定后异常兴奋，于14日再次致电金日成：“经过摇摆和作出若干临时性的决定之后，中国同志终于下定出兵援助朝鲜的最后决心。有利于朝鲜的最终决定终于下定了，我为此感到高兴。因此，您知道的关于中苏领导同志会谈情况介绍应予撤销。与中国军队出动有关的具体问题，您需要同中国同志一起来决定。而中国所需要的技术装备将由苏联提供。祝您成功。”③
然而，苏方许诺的空中掩护，是打了折扣的。由于担心苏联飞行员被美军俘获，暴露出苏联参战的真相，引起美苏直接冲突，苏方不打算配合志愿军在朝鲜地面作战。苏方答应的空中掩护，只是负责掩护志愿军的后方，即使等两个月或两个半月之后，苏联空军也不能飞到朝鲜境内。也就是说，苏联的空军不能越过鸭绿江。
斯大林的这个决定显然对中国出兵极为不利。得知这一消息后，毛泽东并没有动摇决心。15日，毛泽东以周恩来的名义起草了一封给倪志亮的电报，让他转告金日成：“即派一位熟悉道路的同志于10月16日到安东接引彭德怀同志和金日成同志会面。”当天，朴宪永奉命来到沈阳，请求中国尽快出兵。10月16日，彭德怀在安东召开志愿军师以上干部大会，宣布了中共中央的决定。
