7月23日，麦克阿瑟首次向华盛顿报告了登陆作战的设想：“计划于9月中旬，在敌军战线后方进行两栖登陆战，拟派两个师的兵力去执行这项任务，目的是同第8集团军在南方发动的反攻相配合，以包围和歼灭敌军。”在报告中未谈到登陆地点和作战计划的细节，他担心，如让参谋长联席会议知道得太多，那作战计划就有被否决的危险。参谋长联席会议主席奥马尔·布莱德雷不久前还公开宣称，两栖登陆作战已经过时，再也不会出现这类行动取得成功的例子了。
当8月6日，杜鲁门派助手哈里曼和陆军副参谋长李奇微将军，去东京与麦克阿瑟会晤时，麦克阿瑟利用这个机会谈到了他的登陆作战计划。后来李奇微写道：麦克阿瑟充分发挥了“那很强的说服力、自信心、雄辩的口才，以及说明一个大胆的作战计划时表现出来的高超技巧。”麦克阿瑟说：“请告诉总统，只要他答应给我增援，我就趁9月15日涨潮时在仁川登陆……”
直到这时，华盛顿方面才知道麦克阿瑟想在仁川登陆。参谋长联席会议认为登陆地点选择等许多方面还有问题，对麦克阿瑟不上报作战细节“日益担心起来”，他们还怀疑“麦克阿瑟是否能做好准备，会不会咬下的太多而消化不了”。因此，两位参谋长——海军的福莱斯特·谢尔曼海军上将和陆军的劳顿·柯林斯上将，于8月19日专程飞往东京了解情况，并同麦克阿瑟研究登陆作战计划有关问题。
8月23日下午，麦克阿瑟、柯林斯和谢尔曼在总司令部开会，参加会议的还有第1陆战师师长奥利佛·史密斯少将，麦克阿瑟的海军司令特纳·乔伊，他的空军司令乔治·斯特拉特迈耶，以及其他重要官员。惠特尼后来说，在这次会议上“进行了美国军事史上最重要的战略辩论”。海军将领们，还有柯林斯将军和史密斯将军——实际上，除了麦克阿瑟以外的所有人——都强烈反对在仁川登陆。假如两位参谋长回到华盛顿，建议取消仁川登陆的话，无疑他们的建议是会被接受的。因为这一原因，这个会议至关重要，这不禁使人回想起1944年麦克阿瑟与罗斯福在夏威夷的那次会晤。
麦克阿瑟把仁川作为登陆点，还是费了许多心思的。他曾把仁川同元川、群山比较过，最后认为仁川防御薄弱，那里距汉城只有40公里，在那里登陆后很快就可以攻占汉城，控制南北方陆上交通枢纽，切断人民军漫长的补给线，从而使其处于绝境。
海军方面首先发言，他们以事实为根据，利用一个半小时的时间充分论证在仁川登陆存在的严重问题。他们指出，仁川是朝鲜自然条件最差的港口，潮差有10米多，那里航道狭窄，只在涨潮的3小时内船才能进港。落潮时淤泥质海滩宽达3公里，船只搁浅在那里会成为敌方炮火的靶子。在登陆部队上岸后，还要爬过高4米多的海堤，在得不到支援的情况下，部队很容易在滩头阵地被消灭。海军上将谢尔曼说：“如果把一切地理上和海军方面的不利条件都列出来的话，那么可以说仁川是样样具备的。”
陆军参谋长柯林斯认为，因距釜山战场太远，在仁川登陆不能对那里的敌军构成直接威胁，而且要想登陆作战成功，势必要从已经十分吃紧的第8集团军防线上抽调兵力，其结果是使那里的防线崩溃。另外，即使能攻占汉城，但能否与240公里外的第8集团军取得联系，并形成合围的态势，也是值得怀疑的。最后，他建议放弃仁川，改在仁川以南160公里的群山港登陆，因为“群山距现在的战线很近，在地形和潮汐等方面也没有那么多困难问题。”谢尔曼表示同意柯林斯的意见。看这样子，仁川登陆计划要落空了。
该麦克阿瑟发言了。这时会议的气氛很紧张，阿尔蒙德在坐位上不安地变换着坐姿，他不知道麦克阿瑟将如何回答别人提出的有根有据的问题。麦克阿瑟首先谈到，朝鲜人民军主力正在釜山一线围困第8集团军，他们在仁川必然疏于防范。有关不能在仁川登陆的论点都是正确的，但这“恰恰有助于达到出奇制胜的效果”，“出奇制胜”是取得战争胜利的重要因素。海军提出的自然条件方面的困难是可以克服的。如在群山登陆，则达不到包围敌军，切断敌人补给线的目的。麦克阿瑟整整用了一个多小时，雄辩地为仁川登陆作战作了说明。他最后说：“如果我的判断不准确，遇到了我们无法攻克的防御力量，那么我将亲自赶到那里去，在我们的部队遭受惨重失败之前就把他们撤下来。那时惟一的损失只是我作为一个职业军人的荣誉。仁川之战不会失败，它必将取得胜利！”
麦克阿瑟讲完了。谢尔曼站起来讲了一句含义不明确的感慨话：“谢谢您！这真是伟大事业中的一个最强音。”会后，谢尔曼又同麦克阿瑟私下会谈，似乎还是想让他改变主意，但麦克阿瑟坚持己见。谢尔曼后来对乔埃说：“但愿我也能像他那样信心百倍。”
布莱德雷在听取了柯林斯和谢尔曼的汇报后，总觉得这个孤注一掷的作战计划太冒险，但考虑到麦克阿瑟的计划周密，他又那么有信心，参谋长联席会议还是于8月27日批准了仁川登陆计划，同对又指示只能“在判明仁川附近的敌军确实没有充分防御准备的情况下”实施。第二天，麦克阿瑟向部队口头下达了实施仁川登陆的作战命令。
这时，由于朝鲜人民军于8月31日发动了釜山战役，多次突破美韩军防线，迫使沃克将军于9月5日将司令部撤到釜山附近。战局的变化使参谋长联席会议又犹豫起来。登陆时间已定在9月15日，9月5日布莱德雷致电麦克阿瑟：“根据战况，我认为有必要对作战计划加以修改。”这封电报激怒了麦克阿瑟，第二天他回电称：“没有必要改变计划”，当天向登陆部队下达了书面作战命令。9月7日，布莱德雷再次致电麦克阿瑟：“我们要求你重新考虑按原计划登陆是否切实可行，是否有获胜的希望。”当一切都准备就绪的时候，还提这样的问题，说不定华盛顿哪位大人物慌了手脚，若不然就是他们为自己留后路，一旦登陆失败好推卸责任。麦克阿瑟大发雷霆，回电用强硬的措词为他的作战计划辩解。他指出，如不在仁川登陆，惟一的选择是，在釜山进行持久而代价高昂的防御战，然后是一场浴血的正面进攻，这将夺去成千美国士兵的生命。这一电报达到了目的。9月8日，参谋长联席会议最后批准了仁川登陆作战计划。
在仁川实施两栖登陆的部队是美第10军总兵力为7.5万人，由麦克阿瑟的参谋长爱德华·阿尔蒙德少将任军长，下辖美军第一陆战师，第7步兵师和南朝鲜军队的两个团。美国远东海军、空军和英国部队也参加了登陆战，动用军舰260艘和500多架飞机。当时，防守仁川的朝鲜人民军兵力不到2000人，防守汉城的兵力约为5000人，不过这是麦克阿瑟后来才知道的。
美军登陆部队按计划从日本的佐世保、神户两地登船出发。发起进攻的前夜，海面显得非常平静，麦克阿瑟却感到紧张和不安，他唤醒了惠特尼，邀请他到自己的船舱里坐一会儿。后来惠特尼写道：那天晚上，麦克阿瑟在船舱里来回踱着步，“显得孤零零的”，一个人滔滔不绝地讲着。在一片反对声中，他独排众议坚持仁川登陆计划，难道他自己判断错了吗？他最担心保密出问题，假如朝鲜人民军预先知道他们在仁川登陆，有了充分准备的话，那登陆行动就可能一败涂地，就会成为“一场军事大灾难”。惠特尼写道：“是的，危险确实是存在的。这是一场巨大的赌博。”到了凌晨两点半钟，麦克阿瑟终于筋疲力尽，这才倒在铺上睡了。
9月15日早上5点钟，美军向仁川发起了攻击。军舰和飞机猛烈轰击扼守入港航道的月尾岛要塞。两架人民军的雅克战斗机一露面，立即被击落了。6点30分开始在月尾岛登陆，未遇到激烈抵抗（人民军守军只有400人），很快占领了这个面积只有0.6平方公里的小岛。在当天下午涨潮时，美军在炮火的掩护下，用特制的梯子爬过4米高的防护堤，从仁川南、北两翼突击登陆，战斗队未伤亡一人就占领滩头阵地。第二天，美军突破了人民军的防线占领仁川市。麦克阿瑟随第二梯队在仁川登陆后，乘吉普车到前线视察，一切都使他感到非常满意。
在以后的几天里，登陆部队兵分两路，一支部队南下向水源方向推进，以切断人民军的退路，另一支部队直奔金浦机场和汉城。很快美军顺利地攻下金浦机场，并立即利用该机场组织空运，每8分钟就有一架飞机着陆。到9月21日，有5万名美军登陆，有2.5万吨补给品和5000辆军车运到前线。
一支美军部队在金浦东北渡过汉江后，向汉城西侧逼近，另一支美军部队到达永登浦，从南面威胁汉城。釜山的美韩军队已突破人民军的防线，人民军开始后撤，沃克将军的部队在后面追击。9月22日，美军开始进攻汉城，遭到人民军的激烈反击。25日，美军一支部队从西侧攻入汉城市区。26日，南北对进的美军在乌山附近会合，人民军主力撤到三八线以北。28日，美军攻占了汉城，并于29日进抵三八线。
9月29日，麦克阿瑟和李承晚飞到汉城，在一个简短的庆祝仪式上，麦克阿瑟像救世主一样说道：“我高兴地代表联合国把贵国政府所在地送还给你，总统先生……”
关于“联合国军”是否要打过三八线的问题，华盛顿的决策者们在8月中旬就争论过。赞成打过三八线的人认为，“联合国军”已完成使命，如越过三八线，根据联合国安理会6月27日决议，“联合国军”总司令有权实施北进作战，如不打到北边去，人民军还有可能再次向韩国发动进攻……，反对的人则说，打过三八线后，中苏两国就有可能干预，那样战争必然要扩大。
9月1日，杜鲁门发表广播讲话，声称韩国人有权统一祖国，美国和其他国家将帮助韩国行使这个权利；“联合国军”的军事行动将局限在朝鲜半岛，希望中苏两国不要介入。9月11日，杜鲁门批准了国家安全委员会提出的突破三八线的方针：如果中苏两国没有参战的可能，就可以把地面作战扩大到三八线以北。
参谋长联席会议于9月15日，向麦克阿瑟传达了上述决定，并令其制订占领北朝鲜的计划。麦克阿瑟提出的作战计划要点是：第8集团军沿西海岸北上进击平壤；第10军在东海岸元山登陆，然后西进与第8集团军东西夹击，攻占平壤；安州、兴远一线以北作战仅限于韩国军队。9月27日，参谋长联席会议又向麦克阿瑟发出新的指令：如中苏两国未派大部队入朝作战，即可“摧毁北朝鲜的武装力量，如可能，在朝鲜建立统一的民主国家。为达到此目的，授权你在三八线以北进行军事行动”。
9月30日，麦克阿瑟由汉城回到东京后，收到国防部长马歇尔发来的一封电报：“我个人认为，你可以根据战略或战术上的需要，不受限制地向三八线以北推进。”随后，华盛顿又发去一封电报，说麦克阿瑟的北进计划“已得到杜鲁门总统批准”。10月1日，麦克阿瑟向朝鲜人民军发出劝降书，同时向第8集团军下达了越过三八线的命令。在这期间，韩国军队沿东海岸越过三八线向元山方向进发。美军的行动意味着战争的升级，引起了全世界的关注。
早在6月28日杜鲁门宣布干涉朝鲜内战的第二天，中华人民共和国主席毛泽东就谴责了美国干涉别国内政的可耻行径。7月6日，周恩来总理致电联合国秘书长赖伊，声明反对安理会通过的干涉朝鲜内政、支持美国侵略的非法决议。8月20日，周总理再次致电赖伊和安理会主席马立克，要求在朝鲜停火，撤出外国军队。同时，从8月27月起，中国军队开始向东北边境地区集结，以应付突发事件。8月31日，情报部门向麦克阿瑟和华盛顿报告说：“……我们的情报网报告，从华中到东北的部队调动已进行了一段时间，估计是进入朝鲜战场前的部队调动。”情报部门说，这些部队共约24.6万人（实际是25.5万人）。
9月28日“联合国军”攻占汉城，并向三八线推进，朝鲜战局发生了急剧的变化。9月30日，周恩来总理在庆祝我国国庆大会上发表演说，对美国提出严正警告：“中国人民决不能容忍外国的侵略，也不能听任帝国主义对自己的邻居肆意侵略而置之不理。”10月2日，根据朝鲜政府的要求，中国政府作出重要决定：以中国人民志愿军的名义派兵支援朝鲜，抗击以美国为首的“联合国军”发动的侵略战争。10月3日，周总理通过印度驻华大使潘尼迦，警告美国政府：“美军正企图越过三八线，扩大战争。如果他们果真这样做的话，我们决不能坐视不顾，我们一定要管……”
杜鲁门政府过低估计了中国人民的决心和力量，他们把中国的严正警告说成是“虚张声势”、“政治讹诈”。拒绝接受和平解决朝鲜问题的建议，坚持要用武力占领全朝鲜。10月7日，联合国通过“八国议案”，授权“联合国军”跨过三八线，占领北朝鲜。10月9日，参谋长联席会议又给麦克阿瑟下了一道命令：只要有获胜的可能，就可以继续采取军事行动，但不得对中国境内的目标采取行动。同日，麦克阿瑟向朝鲜人民军发出劝降的最后通牒，遭到严辞拒绝。麦克阿瑟随即命令第8集团军大举向北方进犯。韩国第1军于10月11日攻占了元山，沃克的部队于10月15日攻克了金川，打开了通往平壤的道路。
这时，杜鲁门认为朝鲜战争的胜利已成定局，但对中苏两国是否会派兵干预，他心里没有底，想听听麦克阿瑟的意见。杜鲁门后来写道：“我想会见麦克阿瑟将军的主要原因，是我们从未有过任何私人的接触，我认为他应该了解他的总司令，而我也应该了解在远东战场上的高级指挥官……麦克阿瑟已离开祖国多年，同国家和人民的联系没有那么密切了。他在东方已度过了14年的岁月，他的全部精力都倾注于东方了。我曾通过哈里曼和其他人做出努力，想使他能像我们在华盛顿那样了解全世界的形势，但是我感到我们没有取得多少成功。我认为，如果他能直接从我这里了解到世界新的形势，他也许会使自己与之相适应。中共在北京发出威胁，要在朝鲜进行干涉的消息，是我渴望同麦克阿瑟将军会商的另一原因。我想从他掌握的第一手情报和他对战争前景的判断中得到一些启发。”