1951年 2月16日，彭德懷電告毛澤東：
擬乘此作戰間隙利用月夜回中央一次面報各項。明晚約金首相來此商談有關問題。金以前約我同去北京一次，我覺得仍有必要。如同意，擬19日晚由此起程，21日到安東。
隨後此電報獲得了同意。
金日成
金日成
由於金日成工作繁忙，17日晚未能到達志願軍司令部。
18日夜，彭德懷到平壤與金日成進行了會談。19日下午返回志願軍司令部，並致電對第一線的防禦作戰再次提出要求，並告知道：
“我擬明(20)日黃昏動身去中央，10～15天返部，志願軍總部於日內移金化前線，由鄧華指揮。待洪學智、解方率總部到金化時，鄧華由前線回金化主持志願軍工作。”
安排好工作後，彭德懷於20日動身回京。
回京後的事宜
彭德懷在21日下午到京後，就直接到了玉泉山，向毛澤東彙報了戰場上敵我雙方的情況和志願軍作戰的困難、以及空軍入朝作戰問題和修建機場問題、朝鮮鐵路的搶修問題、後方供應問題、戰略方針問題等等。
從22日到28日，彭德懷又在中南海與周恩來、聶榮臻、楊立三共同研究了軍兵種的參戰準備和加強後勤保障問題；同聶榮臻一起與蘇聯駐中國軍事總顧問沙哈諾夫，商談蘇聯空軍出動掩護平壤以北交通運輸問題；參加周恩來主持的軍委擴大會，研究後方如何更得力地支援志願軍，克服前方的困難問題；同聶榮臻一起聽取有關軍兵種領導人的彙報，研究軍兵種參戰方案問題。
在毛主席那裡談話之後，徐向前徑往彭德懷處，商談了抗美援朝訪蘇代表團組成及有關事宜。
經過一個短時間準備，代表團正式組成，定名為“中華人民共和國中央人民政府兵工代表團”，團長徐向前，團員有長期從事軍工工作的機械工業部副部長劉鼎、科技專家錢志道、總參作戰局副局長張清化、炮兵參謀長賈濤，中國駐蘇使館商務參贊江澤民和武官吉合等。
火車劇烈的衝撞聲，打斷了徐總的思緒。他眺望窗外，見麥浪滾滾，豐收在望，甚感欣慰。他首次出國，又是第一次到中國東北地區。出於習慣，他十分留意地形及沿途風情。從他的兩段日記中可以見到一斑：
1951年5月25日，代表團從北京出發。火車由西而東，穿山海關，到瀋陽時，高崗、賀晉年到車上來見，談及東北正在討論廠長制和黨委制哪種制度較好，尚未得出結論。火車續行過哈爾濱，見松花江以北，一直到海拉爾，平原廣闊，人煙稀少，而興安嶺以東則氣候較熱，土肥水豐，農民多種水稻。
1951年5月 28日，過滿洲里。風沙頗大。這裡是中蘇兩國交界處，鐵絲網重疊，我國境內，張作霖和日本人修築的工事遺蹟，仍然依稀可見。
進入蘇聯境內，村莊稀少，沿線高大的樺木林遮天蔽日。到赤塔，西伯利亞俄羅斯人的中式木屋，別具一格。過貝加爾湖時，鐵路依懸崖峭壁迤行，可俯視貝加爾湖。山頂積雪未化，平原地冰雪消融。湖邊停泊捕魚小木船。當地產松柏木薰魚，味道鮮美可口，別有風味。伊爾庫茨克位於安加拉河兩岸，水清林綠，風景佳美，工業發達。過西伯利亞時，氣溫較低，經韃靼斯克、鄂木斯克、秋明到雅爾，改為莫斯科時間，時差較大，北京時間夜12時，仍見太陽之霞光。
1951年6月4日上午10時，徐向前一行抵達莫斯科，受到蘇聯總參謀長什捷緬科大將的熱烈歡迎。代表團下榻莫斯科大旅館。
下午，徐向前率領的代表團到蘇軍總參謀部。說明代表團的任務，商討工作日程。蘇方對此次談判十分重視，組成了以什捷緬科大將為首，包括副總參謀長馬蘭金等人的代表團。什捷緬科說：斯大林給蘇軍總參謀部的任務，是要幫助中國把軍隊建設好。並說，這個任務，主要由他負責。
什捷緬科身材魁梧，標準的軍人風度。衛國戰爭時期，他主持蘇軍總參謀部，參與了重大戰役計劃的制定，以辦事幹練、效率高，受到斯大林的讚賞和器重。
雙方代表團經過3天緊張、友好的協商，擬定了七項工作程式，具體專案由雙方代表團的專家們磋商，重大事項舉行高一級的談判。
1.蕭克 2.李達 3.張宗遜4.李克農5.王震6.許世友7.鄧華8.彭紹輝
9.張愛萍10.楊成武11.韓先楚12.李濤13.傅秋濤14.王平
15.呂正操16.傅鍾17.蕭華18.甘泗淇19.宋任窮20.賴傳珠
21.洪學智22.周士第23.郭天民24.周純全25.楊至成26.陳再道
27.陳奇涵28.王宏坤29.蘇振華30.劉亞樓31.劉震32.陳錫聯
33.韋國清34.陳士榘35.陳伯鈞36.鍾期光37.宋時輪38.朱良才
39.董其武40.唐亮41.葉飛42.楊得志43.王新亭44.黃永勝
45.李天佑46.陳明仁47.賀炳炎48.閻紅彥49.謝富治50.陶峙嶽
51.烏蘭夫52.周桓53.楊勇54.李志民55.趙爾陸56.王建安57.李聚奎
備註: 王建安為1956年1月授銜，李聚奎為1958年授銜，其他均為1955年9月授銜。
