1950年6月25日，朝鲜内战爆发。美国采取武装干涉政策。6月27日，美国总统杜鲁门声明，宣布出兵朝鲜，并命令美国海军第七舰队侵入台湾海峡。同日，联合国安理会在美、英等国的操纵下通过决议，联合国会员国要派兵随从美国军队入朝。6月28日，毛泽东发表讲话，号召“全国和全世界的人民团结起来，进行充分的准备，打败美帝国主义的任何挑衅。”同日，周恩来代表中国政府发表声明，强烈遣责美国侵略朝鲜、台湾及干涉亚洲事务的罪行。号召“全世界一切爱好和平正义和自由的人类，尤其是东方各被压迫民族和人民，一致奋起，制止美国帝国主义在东方的新侵略。”
1950年9月15日，以美国为首的“联合国军”75000人在朝鲜西海岸的仁川港登陆。此后，朝鲜人民军腹背受敌，损失严重，转入战略退却。10月1日，美伪军越过三八线，随后侵占平壤，并继续向中朝边境的鸭绿江进犯。
从8月27日起，美国飞机多次侵入中国领空进行侦察和轰炸扫射。面对这种形势，中共中央根据朝鲜党和政府的请求，作出了抗美援朝、保家卫国的决策。1950年10月8日，毛泽东代表中央军委命令中国人民志愿军赴朝参战。10月19日，以彭德怀为司令员兼政治委员的中国人民志愿军开始分别从安东（今丹东）、长甸河口、辑安等渡过鸭绿江，进入朝鲜参战。从10月25日至12月24日，志愿军同朝鲜人民军一起，连续进行了两次战役，歼敌5万余人，于12月6日收复平壤，并把敌人赶回到三八线附近，初步扭转了朝鲜的战局。
1950年12月31日至1951年1月7日，志愿军发动了第三次战役，歼敌1.9万多人。1月25日至4月21日，志愿军又发动第四次战役，歼敌7.8万人。4月11日，“联合国军总司令”麦克阿瑟被撤职，由侵朝美军第八军军长李奇微接任。4月22日至6月10日，志愿军又取得第五次战役的胜利，共歼敌8.2万余人。
1951年7月10日，联合国军方面和中朝方面在朝鲜开城首次举行谈判。美国在谈判桌上进行政治讹诈，要求将军事分界线划在中朝军队控制的三八线以北地区。以后朝鲜战场出现了谈谈打打的复杂局面。8月18日，美军集中8个师的兵力，发动了“夏季攻势”，接着又于9月29日发动了秋季攻势。与此同时，美国空军实行所谓“绞杀战”，对中朝人民军队后方和后方运输线实行大规模的日夜轮番狂轰滥炸，企图切断中朝人民军队前线粮食弹药的供给，迫使中朝方面接受其谈判条件。经过中朝人民军队的英勇战斗，到10月下旬便粉碎了敌人的攻势，共歼敌25万人。
1952年初，美国侵略军公然违背国际公约，在朝鲜北部和中国东北地区撒布大量带有鼠疫、霍乱、伤寒和其他传染病的动物和昆虫，企图以所谓的“细菌战”从根本上削弱中朝军民的战斗力。
1952年6月23日，美国侵朝空军大规模轰炸了中国境内的鸭绿江水电厂。7月11日，美国空军对北朝鲜和平城市平壤进行轰炸扫射。中国各地掀起了抗议声讨活动，揭露和抗议美国这一暴行。
为了挽回败局和迫使中朝方面接受美国的谈判条件，克拉克于1952年10月14日发动了上甘岭战役。美军先后投入6万多人的兵力，出动3千架飞机和170多辆坦克，动用18个炮兵营，进攻不到3．7平方公里的上甘岭阵地。在44天的激战中，美军向上甘岭发射了200万发炮弹和5千枚炸弹，发动了900多次冲锋。但是，志愿军战士，守住了阵地。此战役志愿军歼敌2．7万人。1953年5月中旬到6月中旬，中国人民志愿军配合停战谈判，先后发动两次进攻性作战，歼敌4万余人。7月13日，中朝人民军队发起金城战役，歼敌5万余人，收复土地178平方公里。
美国在形势更加不利的情况下，于1953年7月27日在板门店同中朝代表签订了《关于朝鲜军事停战的协定》。历时3年零32天的朝鲜战争结束。中朝军队共歼敌百余万人，其中美军39万人，击落击伤敌机12200余架，击沉击伤敌舰艇257艘，击毁和缴获敌军各种作战物资无数。至此，中国人民抗美援朝运动也胜利结束。