目前朝鲜形势已发生了急剧变化。随着朝鲜人民军的抵抗逐渐减弱，“联合国军”地面部队在海、空军的支援下，大举向北推进，直逼中朝边境。10月19日，美骑兵第1师、美第24师和南朝鲜第1师占领平壤。10月20日，美第10军之陆战第1师、步兵第7师分由仁川、釜山船运至元山港海域，准备登陆。南朝鲜第1军团首都师由咸兴、兴南北进，占领北青、新兴。同日，美空降第187团在肃川、顺川地区空降。至20日，西线南朝鲜第2军团距志愿军预定防御地区只有90至130公里；东线南朝鲜第l军团首都师已经进到志愿军预定防御地区。而此时志愿军仅有五个师渡过鸭绿江进到义州以东和朔州、满浦以南地区，距离预定防御地区还有120至270公里，已不可能先敌到达预定防御地区了。
志愿军入朝时采取了一系列战略佯动和伪装措施。志愿军调动、集结、训练等临战准备活动严守秘密，入朝时进行严密的伪装，利用黄昏和夜暗分路过江。在开进过程中夜间行军，拂晓前露营，天亮后严密伪装，隐蔽防空，避免与敌过早接触，较好地隐蔽了我军的行动和企图。在政治外交方面，中国政府多次发出严正警告，并公开地大张旗鼓地在全国范围内开展谴责美国侵略者、声援朝鲜人民的活动。美国当局认为这是“虚张声势”。由于“联合国军”尚未发现志愿军入朝，气焰仍然十分嚣张，毫无顾忌地分兵冒进，中路南朝鲜第2军团三个师态势突出，东西两线部队之间敞开的缺口越来越大，这给志愿军在运动中各个歼敌提供了极好的机会。
志愿军入朝后，毛泽东一直密切关注着朝鲜局势的发展和志愿军的情况。依据朝鲜局势的变化，毛泽东审时度势，当机立断，决定志愿军立即采取在运动中各个歼敌的方针。
10月21日凌晨2时30分，毛泽东致电彭德怀、邓华、洪学智、韩先楚及高岗：
（一）伪首都师由咸兴向长津前进。伪3师似将进至咸兴。伪6师改由破邑向北，目的地第一步在德川，第二步可能向熙川。伪7、8两师第一步向顺川、军隅、安州，第二步可能向泰川、龟城。以上五个师的最后目的地是江界、新义州一线。截至此刻为止，美伪未料到我志愿军会参战，故敢于分散为东西两路，放胆前进；（二）估计伪首伪三两师要七天左右才能进到长津，然后折向江界。我军第一仗如不准备打该两师，则以42军的一个师位于长津地区阻敌即够。42军的主力则宜放在孟山以南地区（即伪6师的来路），以便切断元山、平壤间的铁路线，钳制元、平两地之敌，使之不能北援，便于我集中三个主力军各个歼灭伪6、7、8等三个师；（三）如伪6师（较强）由破邑（在铁路线上）至德川的路上能有朝鲜人民军一部作有力的阻击，则该敌可能要到10月24日或25日才能占领德川，如果我40军（全部）能于23日赶至德川、宁边地区，则可以绕至伪6师的后方（由东面绕至南面铁路线附近），让出正面给他军使用（38军或39军），如果太迟，则敌将先占德川。
毛泽东特别强调：
此次是歼灭伪军三几个师争取出国第一个胜仗，开始转变战局的极好机会，如何部署，望彭、邓精心计划实施之。……这一仗可能要打七天至十天时间（包括追击）才能结束，我军是否带有干粮？望鼓励全军，不惜牺牲，不怕艰苦，争取全胜。
电报发出后，毛泽东继续考虑朝鲜战事。一个小时后，他又发出一电，要求志愿军争取战机迅速完成战役部署，电报指出：
你们是否已前进，我意13兵团部应即去彭德怀同志所在之地点和彭住在一起并改组为中国人民志愿军司令部，以便部署作战。现在是争取战机问题，是在几天之内完成战役部署以便几天之后开始作战的问题，而不是先有一个时期部署防御然后再谈攻击的问题。
根据中央军委、毛泽东的有关指示和战场形势，20日中午，彭德怀、邓华等指示志愿军各军，目前美伪军北犯中，所遭到人民军的抵抗甚弱，仍无顾忌地分途北进中，并在下雪以前，进至中朝边境。据此，敌在未发觉我军行动前，将仍会有向北冒进，因而使我军以运动战方式，歼灭敌人之机会，是充分可能的。你们应该极力争取与造成运动歼灭的良机，以求得开始即打几个好仗，将敌气焰打下去。
下午，彭德怀得到金日成指挥部通知，在柴军武的陪同下，前往昌城郡大榆洞附近的大洞与金日成会谈。
21日下午4时，彭德怀致电毛泽东、高岗、邓华：（一）本日晨9时在东仓——北镇间之大洞与金日成同志见面，前面情况很混乱。由平壤撤退之部队，已三天未联络。咸兴——顺川线以南已无友军，咸兴敌是否继续北进，不明；（二）友军位置：长津附近有一工人团和坦克团，德川——宁边——大道线以北高地有4师，肃川有46师，博川有17师，以上均系新兵，如敌继续北进势难阻击；（三）目前应迅速控制妙香山——杏山洞线及其以南并构筑工事，保证熙川枢纽，隔离东西敌人是异常重要的。请设法集中部分汽车，速运一个师，以两个团至熙川以南之妙香山，一个团至杏川——五领线先机构筑工事。
五、精心部署
志愿军第13兵团部于10月19日黄昏从长甸河口随第40军118师前卫团跨过鸭绿江。
10月21日黄昏，兵团部分别收到毛泽东和彭德怀关于采取在运动中各个歼灭敌人的电报。
根据毛泽东和彭德怀提出的采取在运动中各个歼灭敌人的指示，邓华、洪学智、韩先楚、解方于当日21时改变部署，决定以一部分兵力钳制东线长津方向前进之敌及可能由元山、平壤增援之敌，集中三个军，在龟城、泰川、熙川、德川、宁远地区，各个歼灭南朝鲜军第6、第7、第8师。具体战役部署是：第一步计划拟以第42军一个师附一个炮兵团，坚守长津地区，阻击伪首都师团、第3师团，该军主力首先控制小白山地区，视情况向孟山以南地区挺进。第40军全部进到德川、宁远地区，第38军全部进到熙川地区，第39军全部进到泰川、龟城地区，尔后视敌前进情况而各个歼灭之。
10月22日，南朝鲜第6师正集结于顺川——新仓里之间，准备进抵新义州；南朝鲜第8师正集结于江东——成川之间，准备进抵满浦镇。根据上述情况判断，敌军尚未发现我军开进，南朝鲜第6师将经新安州进至博川及其以西地区，南朝鲜第8师将进至军隅里及其以北地区。为歼灭南朝鲜第6、第8师，毛泽东电示彭德怀、邓华：
我军行进路线必须避开定州、博川、军隅里一线及
其以北约二十公里地区不走，而走以北路线，否则，就会过早被敌人发觉，敌将停止前进，或竟缩回去。而此次作战，则以在博川、军隅里及其以北地区周围歼该敌为最有利。请按此意图，速定部署。
毛泽东同时指出：
如果我军能同时包围伪六八两师，则于战局最为有利。我四十军应担任包围一个师，三十九军应担任包围一个师。当战斗紧急时，除伪七师必然增援，我可继歼该敌外，现在平壤之伪一师，亦应估计可能增援，你们也要准备对付该师。
当日，彭德怀致电邓华、洪学智、韩先楚并报毛泽东、高岗：我军先占德川已不可能，应迅速从39军或40军中车运一个师占据熙川南之妙香山——杏川洞线构筑工事。待伪6、7、8师攻击时，我集39军、40军主力由温井——云山线向东攻击敌侧背，38军由杏川洞向宁边、德川攻击，42军仍应迅速集结长津。
第13兵团根据毛泽东和彭德怀的指示精神，立即重新部署兵力，决定：第39军以一个师扼守铁山、宣川地区，军主力进至龟城及泰川西北，准备捕歼南朝鲜军第6师；第40军主力进至温井、云山地区，准备捕歼南朝鲜军第8师；第38军车运一个团控制妙香山、杏川洞，军主力迅速进至熙川地区，一方面阻击敌北进，同时准备配合第39军、第40军作战；第42军以一个师控制小白山地区要点，军主力迅速进至长津——旧津里线一线，阻击东线之敌。
与此同时，第13兵团政治部发布政治动员令，号召全体指战员发扬革命的英雄主义精神和勇敢顽强的战斗精神，不怕一切牺牲，克服一切困难，保证首战获胜，转变朝鲜战局。
接到彭德怀和第13兵团的部署电后，毛泽东于10月23日7时致电彭德怀和邓华同意第13兵团的部署，并指出：“总以利于以主力插到敌人的后面和侧面，全歼六八两师为原则。”
10月23日中午，毛泽东又得到新的敌情通报：敌军进展甚速，南朝鲜第6师主力于22日已到价川，小部到宁边，南朝鲜第1师有一个团已到军隅里。毛泽东估计南朝鲜第6、第l师当日均可到宁边，立即致电彭德怀、邓华并告高岗：