美国侵朝的一再失败，引起了美国国内外强烈谴责和美国统治阶级内部激烈争吵。但美国政府竟妄想用原子武器进行讹诈。杜鲁门于11月30日发表“关于朝鲜局势”声明，露骨地说要准备使用包括原子武器在内的一切武器来对付朝中人民。12月1日，他又要求拨款20亿美元专门发展原子武器。16日，又宣布美国处于“全国紧急状态”。杜鲁门声明发表后，立即引起世界人民强烈抗议和美国盟国的普遍反对。英、法、联邦德国等国害怕美国的挑战行动会使美国陷入朝鲜战场而不能自拔，削弱帝国主义在欧洲的力量，尤其是如果同中国发生战争，其后果不可预测。于是，为了稳住阵脚，调整内部分歧，杜鲁门和英国首相艾德礼举行会谈，12月4日发表公报表示“美国愿意用和平方法寻求敌对行动的停止”。公开表明美英之间在对待中国问题上的分歧，这对限制美国无顾忌地扩大侵略有一定影响。
第二次战役后，美国为拖延时间集合力量，在联合国搞了一个十三国要求停火的提案，这理所当然地为中国政府所拒绝。为打破美国以“停战”来争取时间准备进攻的计划，朝中军队发动了“新年攻势”，由志愿军6个军和朝鲜人民军3个军协同作战（9兵团未参加），再度解放汉城、仁川等地，把美军赶到汉江以南。美军还企图诱志愿军南下，彭德怀总司令员断然下令停止追击，识破麦克阿瑟诱我南下予以截击的阴谋。这是第三次战役，共歼敌1．9万人。
1951年1月17日，周恩来外长提出召开七国会议解决朝鲜问题的建议。但美国国务卿艾奇逊在接到中国政府复电正式译文前，便拒绝中国政府的和平建议。并在1月20日在联大政委会提出要求联合国通过污蔑中华人民共和国为“侵略者”、对中国实施“制裁”的提案。当时，美国掌握着联合国表决机器，于是在2月1日联合国大会通过了美国提案。
在朝鲜战场上，1951年1月下旬，美国侵略军又集结23万余人，向朝中汉江南岸阵地进攻。我方由于连续作战，原准备休整两个月后再发起春季攻势，由于对联合国军现代化技术装备的作用，对迅速从退却转入进攻估计不足，又无制空权，而被迫转入这场防御作战。美、我伤亡比例为1∶0．6。第四次战役到4月下旬结束，敌方推进100多公里，部分达到保住南朝鲜的目的，然而遭受7．8万余人被消灭的损失，其中美军4．7万余人。但美军重占汉城，又进到三八线附近。
重到三八线后美军再进攻引起了英、加、澳、印度等国的反对，要求不要再越过三八线。美为取得英国等的支持，遂保证不经协商不向中朝边境进攻。在3月24日，麦克阿瑟发表对中国人民挑衅的声明，威胁要把战争扩大到中国境内，充分暴露了美国妄图进攻中国的真实意图。英、法害怕把他们卷进去，向美提出非正式抗议，要求撤换麦克阿瑟。由于麦克阿瑟在侵略方针上同杜鲁门有分歧，并且有越权行为，他的独断专行也损害美国的对外利益。为缓和矛盾，杜鲁门下令免去麦克阿瑟的一切职务。
中朝军队经过充分准备，发起强大反击战，将侵略军逐退50至70公里，消灭美李军8．3万人（五次战役中歼灭最多的一次），其中美军1万余人，粉碎美把战线推进至平壤、元山一带的计划，这就是第五次战役。
前后五次战役共歼敌23万人。这五次战役准备时间很短，我军伤亡较大，但在政治上、军事上取得很大胜利。罗切斯特大学的政治学教授约翰·米勒说：“（美国）公众对战争的支持是否减弱主要取决于伤亡人数，而不是战争持续时间。朝鲜战争和越南战争开始都得到公众支持，但是朝鲜战争早期就伤亡很大，公众的支持迅速减退，而在越南战争中，伤亡来得较慢，公众的支持也减弱得较慢。”这以后，毛泽东指出：“军队的同志头脑要清醒，不能有速胜的想法。五次战役都证明了即使一次包围敌人1个师或者1个团也很难歼灭。我们有用兵过猛、张口过大的教训。现在要长期准备，争取早日结束战争，以21个军分3次轮番入朝作战。”
美国为挽回军事失败，又想用经济、外交手段进行配合，从1950年12月起就对中国实行“禁运”，1951年5月18日，又操纵联合国通过对华全面禁运的非法决议。但这并不能改变美国侵朝战争的失败。
五、关于朝鲜停战谈判
五次战役后，美国败局已定，战线在三八线附近稳定下来。美军伤亡惨重，看不到胜利希望。国内反战呼声强烈，迫使美国不得不表示愿意接受苏联政府代表马立克于1951年6月23日提出的关于朝鲜停战谈判的建议。对此，毛泽东风趣地说：“美国开始有一点谈判的意向，这是件不容易的事，说明了我们的仗打得不错。我们多么希望有一个和平的环境来建设自己的国家呀，既然敌人肯坐下来同我们谈判，我们当然同意咯。”7月10日，朝鲜停战谈判在开城举行。
朝鲜战争进行到1951年6月止，美军伤亡11．5万人，每月消耗85万吨物资，已耗费100多亿美元，小战争比对日本进行的大战争损失还大，“轻重倒置”。我虽有15个军11个炮兵师、1个坦克师参战，但没有制空权，兵力优势难以发挥。越向南方进攻，对方兵力越集中，不利于歼敌。五次战役后，毛泽东决定转入战略防御。到此时双方都有谈判愿望。
从1951年7月10日到8月23日为停战谈判的第一阶段。
朝中首席代表南日将军首先提出停战谈判的三项建议：（1）在协定的基础上，双方停止一切敌对军事行动；（2）确定三八线为双方军事分界线，同时撤离三八线10公里；（3）在尽可能短的时间内，撤退一切外国军队。美方同意把撤退外国军队列入谈判日程，目的是使谈判作为“纯粹军事性质”的谈判。朝中方面坚持谈判会议的5项议程。（1）通过议程；（2）确定双方军事分界线，以建立非军事地区；（3）在朝鲜境内实现停火休战的具体安排；（4）关于俘虏的安排问题；（5）向双方有关各国政府建议事项。
在进入第二项议程的讨论中，朝中方面提出以三八线为临时军事分界线，当时双方在南北各占有若干地方，但面积几乎相等，反映了当时军事力量平衡。虽然对方在三八线以北所占的面积比我方稍大，但山高地瘠、气寒人稀。而我方所占的南方地区物产丰富、气候宜人、人口稠密，是有名的粮库。开城是古都，距汉城、汉江都很近，是产鱼、产盐区，人参也很闻名，如再开战可直指汉城，于是中国人民志愿军邓华副司令员提出“以南换北”的策略。而且，美国既从三八线挑起战争，恢复和平再回到三八线也是合理的。恢复三八线是朝鲜停战的基础，但美方拒绝，提出炫耀其武力的要求，要朝中方面退出1．2万平方公里的地区，把分界线设在朝中军队防守的阵地上。这一下把美国好战、侵略的面目暴露无遗，在谈判中，我方把美方批驳得理屈词穷。但美国这时还想从战场上取胜，不愿意坐下来认真谈。8月5日，借口朝中方面部分警卫人员误入会议地区而中断谈判5天。19日，又企图谋害朝中代表团。鉴于美方这种行径，朝中方面于23日停止参加一切会议，待美方作出负责处理后再作决定。关于朝鲜问题的谈判暂告中断。
志愿军方面原准备第六次战役，但考虑后方供应不足、敌人兵力达55万人、修筑了坚固阵地、运动战后难以守住平原阵地、伤亡消耗过大等因素，最终放弃进攻，而转入防御战。美国国防部助理部长戴维逊说：“灵活性对于毛泽东来说就是根据情况正确地改变战术和手段。这一点他在朝鲜做得很出色，打了他一生中竭力避免的阵地战。他是一切战略家中最重实效、最主张批判地接受经验的一个。”
但是，美国在谈判桌上得不到的东西，在战场上也不可能得到。美国在1951年5月22日到9月24日发动的“夏季攻势”，以损兵8．8万余人而结束。这直接导致了美国不得不又回到谈判桌上来。
停战谈判的第二阶段和2、3、5项议程协议的达成
10月25日，停战谈判改在板门店复会。中朝谈判代表在会谈中驳斥了美方要求朝中退出1．5万平方公里和暂不对军事分界线和非军事区作具体规定的无理主张后，美方不得不同意中朝方面的合理主张。11月27日，就第二项议程达成如下协议：“以双方现有实际接触线为军事分界线，双方军队各由此线后退2公里以建立军事停战期间的非军事区。”
当天进行第三项议程的讨论。朝中方面提出多项合理主张，而美方提出许多诸如要求停战监督机构自由出入朝鲜全境，限制朝中方面修建飞机场和扩充航空设备等干涉朝中内政的无理主张。经过5个多月的斗争，美方才被迫放弃了干涉朝鲜内政的无理要求。1952年2月，在朝中提出“在美方接受朝中方面对俘虏问题的合理方案，并放弃干涉朝中方面内政的条件下，可以同意中立国监察委员会由6国减为4国”后，双方意见接近。至此，第三项议程达成协议。
