朝鮮戰爭的談判意外地卡在戰俘問題上了。中朝方面堅持戰俘全部遣返，美國和南朝鮮堅持“自愿遣返”，兩方就此相持不下，以致其他問題解決后，朝鮮戰爭還是長時間不能停戰。由于在以往的談判中，美國方面實際上沒有占到多少便宜，因此，它極力想利用戰俘問題為自己在朝鮮戰場上所受到的挫折，撈回一些面子。而李承晚政府和蔣介石政府，也抓住這個機會，千方百計地插手其中，想在反共宣傳上或充實軍力上為自己撈一些好處。這種情況使談判復雜化并且無限期地拖延下去。談判拖延到1952年夏天，7月13日美國把它同意的遣返戰俘人數從最初的7萬人增加到8.3萬人之。

1952年7月14日，金日成給毛澤東發了電報，建議接受美國人的提議，盡快就停戰問題達成協議。他明確講，因為幾萬名戰俘，北朝鮮方面正在經受著巨大的損失，僅7月11日到12日夜，平壤居民就因為敵機的狂轟濫炸死傷了6000多人。但是，毛澤東于第二天告訴他說：這樣做“必然會使敵人更加自負傲慢并有損我們的形象。”中朝之間的分歧在于，毛澤東認為必須堅持遣返全部戰俘，金日成認為這樣不利，因為每天損失的人數已經超過了未能得到遣返的戰俘人數。

對此，斯大林再度表示了對毛澤東的支持。他指出：“毛澤東是對的。”戰俘問題在10月份再度陷入僵局，并導致停戰談判長期休會。1953年2月22日，美國方面首先做出姿態，打算恢復談判。這一天聯合國軍司令克拉克發表聲明，建議根據(《日內瓦戰俘公約》的有關規定，先行遣返病傷戰俘。但對美國人的這種態度，毛澤東并不認為重新談判的條件已經成熟。結果，直到1953年3月5日斯大林突然逝世，在蘇聯政府的態度首先改變之后，中國方面的態度才得以改變。

蘇聯政府對朝鮮戰爭的態度與斯大林在世時有了極大的不同。既然蘇聯也持如此態度，毛澤東自然不能單方面堅持遣返全部戰俘的立場。很快，中國公開表示有條件地接受美國的所謂“自愿遣返”原則。又經過了一系列的交涉，雙方終于就戰俘問題于6月8日達成妥協。戰俘問題基本解決后，朝鮮停戰問題也就很快解決了。到7月27日，交戰雙方正式簽訂了朝鮮停戰協定。至此，朝鮮戰爭總算是結束了。

必須看到的是，在這個時候、在這種條件下來結束朝鮮戰爭，對中國未必是一種最好的選擇。毛澤東甚至確信部隊已經具備了重新奪取漢城的能力。他明確講：“如果再打八個月，我們可以打垮他們的全部陣地。假如在這之后進行和談，我們可以取得更有利的條件。”幾十年后彭德懷也談到這一點，他頗為惋惜地說：“當時我方戰場組織，剛告就緒，未充分利用它給敵人以重大打擊，似有一些可惜。”整個朝鮮戰爭中，最讓中國人感到遺憾的其實就是戰俘問題，這不僅僅是因為中國最后只得到了7110名戰俘，更重要的是，1.4萬名志愿軍戰俘“拒絕遣返”這件事本身，便利了美蔣的反共宣傳，有損于新中國的政治形象。