7 июля Совет Безопасности ООН принял третью резолюцию, в которой предусматривалось создание многонационального контингента сил ООН в Корее под американским командованием. С этого момента американское вмешательство в корейский конфликт получило правовое обоснование, а американские вооруженные силы стали действовать под флагом ООН. В результате военная обстановка на фронте резко изменилась и отступать теперь пришлось северянам. Осенью 1950 г. американские войска, выйдя за рамки мандата ООН, не только очистили территорию Южной Кореи от северян, но и, предприняв ряд наступательных операций, взяли Пхеньян и вышли к границам КНДР с КНР и СССР. Теперь война фактически шла не за восстановление статус-кво, а за объединение двух Корей.
В этой ситуации по настоятельной просьбе СССР и КНДР в октябре 1950 г. в войну вступила Китайская Народная Республика, 270-тысячная армия под командованием маршала Пэн Дэхуая перешла китайско-северокорейскую границу и, остановив продвижение американо-ооновских сил, неожиданно перешла в контрнаступление. Пользуясь численным превосходством, китайские войска вытеснили противника с территории КНДР и стали стремительно продвигаться к Сеулу, который вновь пал в январе 1951 г.
Войска ООН, основу которых составлял американский контингент, оказались в тяжелейшем положении, им грозило полное уничтожение. Ввиду угрозы военной катастрофы главком вооруженных сил генерал Д. Макартур предложил администрации США расширить масштаб военной операции и нанести прямой удар по КНР. Администрация Г. Трумэна, опасаясь эскалации военного конфликта и вмешательства в конфликт СССР, который был связан советско-китайским договором 1950 г., отвергла это предложение.
Более того, генералу Д. Макартуру была направлена директива Объединенного комитета начальников штабов (ОКНШ), которая предписывала рассмотреть вопрос о немедленной эвакуации американских войск с территории Кореи. Нарушив это указание, 23 марта 1951 г. Д. Макартур выступил с ультиматумом в адрес КНР, в котором прямо пригрозил применить против нее ядерное оружие, если наступление китайских войск не будет остановлено.
В Москве, Вашингтоне, Лондоне и Париже возникла атмосфера тревожного ожидания, поскольку новой «большой войны» никто не хотел. Советское руководство предприняло энергичные шаги, чтобы убедить КНР отказаться от плана уничтожения американской группировки, и наступление китайских сил было прекращено. Более того, ооновские войска даже смогли перейти в контрнаступление и отодвинуть линию фронта к 38-й параллели, которая в основном совпала с демаркационной линией, существовавшей до начала войны. В начале апреля 1951 г. генерал Д. Макартур был смещен со своего поста, а в июле 1951 г. при негласной поддержке СССР в Кэсоне начались переговоры представителей КНДР, КНР и США. Боевые действия не прекратились, но стали носить спорадический и локальный характер.