毛澤東在11月13日給斯大林的電報中轉述了彭的建議：“希望金日成同志和什特科夫同志能常駐前方，并由金日成、什特科夫、彭德懷組織三人小組，負責決定軍事政策，包括建軍、作戰、正面戰場和敵后戰場以及與作戰有關的許多現行政策，求得彼此意見一致，以利戰爭進行。我們同意這個提議，現特電告，請求您的指示。如您認為可行，即請由您處向什特科夫同志和金日成同志提出為妥”。毛澤東特別指出：“現在的重要問題是朝、蘇、中三國在那里的領導同志們能很好的團結，對各項軍事政治政策能取得一致的意見，朝鮮人民軍和中國人民志愿軍在作戰上能有較好地配合，并能依照您的提議有相當數量的朝鮮軍隊和中國志愿軍混合編制在一起（保存朝鮮軍隊的建制單位），倘能如此，勝利是有把握的。”17日，毛澤東致電彭、高說，斯大林已回電，完全贊成由中國同志來統一指揮，并將電告金日成和什特科夫。另外，蘇聯駐中國軍事總顧問扎哈羅夫也贊成統一指揮。毛澤東要彭觀察金日成的反應。

鑒于莫斯科已表明態度，金日成便提出要去北京與毛澤東商談。在12月3日的會談中金說，斯大林有電報指示中朝軍隊應統一指揮，因中國志愿軍有經驗，應由中國同志為正職，朝鮮同志為副職，朝鮮勞動黨政治局會議對此已同意。隨即，毛澤東告以中國方面推彭德懷為司令員兼政委，金日成提出金雄為副司令員，樸一禹為副政委，并確定以后聯合命令即由彭、金、樸三人署名，對志愿軍的單獨命令仍照以前署名不變。聯合司令部成立以后，凡屬作戰問題及前線一切活動均歸其指揮，后方動員、訓練、軍政、警備等事則由朝鮮政府直接管轄，但聯司得向后方提出要求和建議。聯司下仍分為兩個機構：志愿軍司令部和人民軍參謀部，合駐一處辦公。聯司的建立對外不公開，僅對內行文用之。鐵道運輸、修理亦劃歸聯司指揮。會談后周恩來起草了《中朝兩方關于成立中朝聯合指揮部的協議》。金日成返回朝鮮后，7日同彭德懷再行商議具體事宜，所談甚為融洽。雙方商定數日內組成聯合司令部，金保證今后不再直接干預軍事指揮，而且接受了中方的建議，取消此前對人民軍第3軍團的部署，令其就近聽從志愿軍9兵團宋時輪指揮。彭德懷對此表示滿意，并反復指出，“人民軍勇敢、頑強的精神和一套嚴格的蘇軍軍事管理制度，是值得學習的”；指令9兵團干部，應以學習的態度去了解第3軍團的情況，可以“根據實際情況相機介紹中國建軍中的各項政治工作和地方工作經驗”，但如與對方的原有制度有矛盾，“切不可生硬搬運”。

截至1951年4月15日，由于在中國受訓的部隊回國，朝鮮人民軍共有7個軍團。其中4個軍團在聯合司令部領導下行動，3個軍團直接隸屬于朝鮮人民軍總司令。除了地面部隊，空中作戰也需要聯合行動。1951年1月初，扎哈羅夫通告，蘇聯空軍兩個師將于近日入朝掩護輯安至江界、安東至安州兩線。此外，4月初中方空軍將有5個師、朝方空軍將有3個師參戰。因此，在蘇聯顧問的贊同下，中方提出需成立統一的空軍指揮部。后經中朝協商，于3月參照聯司的組織原則成立了中朝空軍聯合集團軍司令部。出于政治上的考慮及雙方語言不同的原因，蘇聯空軍未加入聯合司令部。