撤出砥平里戰鬥後的第二天，1951年2月17日，彭德懷和朴一禹下達了志願軍和人民軍全線轉入運動防禦的命令，李奇微指揮「聯合國軍」向北推進。
鑒於「聯合國軍」的反撲和志願軍第二番部隊已陸續到達朝鮮戰場的情況，2月28日，鄧華、朴一禹、洪學智、解方致電彭德懷（此時彭在北京），建議集中六至八個軍在3月間組織一次較大的戰役，以有力打擊北犯之敵。他們認為，雖然這樣做會影響第二番部隊的作戰，但在敵進攻下將迫使我作戰，還不如主動地打擊敵人為好。
3月2日，彭德懷回電。他認為，從第二番部隊第19、第3、第9兵團開進集結和糧食、彈藥儲備等情況看，在3月間組織一次較大戰役有困難，而且會使「聯合國軍」過早注意我第二番部隊。而到4月上中旬即可集中志願軍三個兵團共九個軍和人民軍兩個軍團，此時再大舉出擊較為有利。
幾天之後，彭德懷返回朝鮮戰場。他與鄧華等研究了戰場情況，決定採取運動防禦的方式，節節阻擊敵人，爭取時間，將敵誘至對我有利的地區，等待志願軍後續部隊發起戰役反擊。新的戰役反擊發起時間初步定在4月中旬。
但是，第3、第9兵團預計到4月10日還無法進至指定位置，完成戰役準備；第19兵團雖然已進至指定位置，由於補入的新兵較多，必須進行近一個月的訓練；人民軍也需補充兵員；實施新戰役所需物資也沒有準備好。於是，彭德懷考慮第五次戰役最好是乘敵進入三八線南北地區立足未穩之時發起，時間大致在5月上旬。
4月初情況又起了新變化。
自1951年3月下旬「聯合國軍」將戰線推到三八線附近後，英、法等國參加「聯合國軍」的國家與美國以及美國統治集團內部，在要不要越過三八線和採取什麼方式結束朝鮮戰爭的問題上發生了爭執。英、法等國不願意長期陷在朝鮮半島，認為此時是結束朝鮮戰爭的「心理時機」，主張在三八線建立「事實上的停火」，通過談判解決朝鮮問題。美國內部意見分歧也很大，有的同意英、法的意見，有的主張在戰場上取得有利地位後再謀求談判，有的主張以武力徹底解決朝鮮問題，如麥克阿瑟甚至叫嚷不惜把戰爭擴大到中國。
美國政府經與盟國協商，從其全球戰略出發，決定在不擴大戰爭範圍的前提下，穩步向朝鮮北部推進，待佔領有利地區後，即以「實力政策」為基礎，或與中朝進行外交談判，或繼續進行軍事行動，以保持美國在亞洲的地位。
「聯合國軍」根據美國當局的這一新政策於4月初再次越過三八線，實施「狂暴行動」作戰。4月9日，美第1、第9軍和南朝鮮第1軍團進至「堪薩斯線」。4月10日，「聯合國軍」又實施「無畏行動」作戰計畫，向「猶他線」推進。4月20日，美第1、第9軍部隊進抵「猶他線」。
與此同時，美國加緊整訓在日本的南朝鮮軍三個師；將轉為現役的兩個國民警衛師（第40、第45師）調往日本，與原在日本的步兵第34團組成第16軍；加速擴建釜山、金浦等空軍基地，美航空兵對志願軍和人民軍後方交通線、物資囤積地和軍隊集結地等重要目標進行狂轟濫炸；其海軍加強對元山、新浦、清津等港口的炮擊、封鎖。美國政府要員和各種輿論公開宣稱，「聯合國軍」將繼續北進，以側後登陸配合正面進攻，在「朝鮮蜂腰部建立新防線」。
根據獲得的情報和「聯合國軍」在戰場上的各種跡象判斷，「聯合國軍」企圖實施側後登陸以配合正面進攻，進佔安州——元山一線，在朝鮮蜂腰部建立新防線。此時，志願軍第二番部隊已陸續入朝，力量得到很大的加強，但尚無在正面和側後同時阻擋住敵人進攻的。根據敵人的這些新動向和志願軍第二番作戰部隊大部到達三八線以北完成集結的情況，4月初志願軍召開黨委擴大會議，決定搶在「聯合國軍」實施登陸作戰前發起第五次戰役，迫敵放棄在側後登陸企圖，避免兩線作戰。
彭德懷司令員在會上提出，我軍反攻時機，以現在為好，因敵很疲勞，傷亡還未補充，部隊不甚充實，且後備部隊尚未到達。考慮到我第二番作戰部隊尚未集結完畢，因將敵大體放至金化——文登里——桿城一線，然後實施反擊。彭德懷還根據敵人戰役布勢上只有戰術縱深的情況提出了第五次戰役應採取的方針，即採取戰役分割包圍與戰術分割包圍相結合的方針。
會議決定於4月下旬或5月上旬發起反擊，以志願軍十一個軍在人民軍三個軍團配合下，殲滅戰線中西部的敵人幾個師，奪回戰場主動權。這次戰役被志願軍黨委視為關係到戰爭是長期還是短期關鍵。具體部署是：
以第40軍從金化至加平線打開戰役缺口，將敵東西割裂，並以第39軍牽制華川、春川間美軍，使其不能西援；以第3兵團第12、第15，第60軍正面突擊，以第9兵團第20、第26、第27軍和第19兵團第63、第64、第65軍分從東西兩翼突破，實施戰役迂迴，首先將南朝鮮第1師、英第29旅、美第3師（欠一個團）、土耳其旅、南朝鮮第6師殲滅，然後再集中力量會殲美第24師和第25師。以第38、第42、第47軍和人民軍兩個軍團在肅川、元山和平壤地區，防敵側後登陸。
4月10日，彭德懷向毛澤東彙報第五次戰役的方針和部署，他在電報中報告說：
我作戰企圖，擬從金化至加平線，利用這一大山區，劈開一個缺口，將敵人東西割裂，然後用九兵團和十九兵團對西線敵人進行戰役迂迴，三兵團正面進攻，以各個分割殲滅敵人，力求在三八線以北殲滅敵人幾個師，得手後再向敵縱深發展。
毛澤東三天後回電：「完全同意你的預定部署，請依情況堅央執行之。」
4月21日，志願軍第二番作戰部隊基本完成作戰準備，第一番作戰部隊結束第四次戰役。
此時，「聯合國軍」和南朝鮮軍在前線共十六個師三個旅又一個團，兵力34萬人，並有大量航空兵支援。美第8集團軍的具體部署是這樣的：美第1軍指揮美第3師、美第25師、南朝鮮第1師、英第29旅、土耳其旅，防守汶山、高陽、古南山、富坪里地帶；美第9軍指揮美第24師、美陸戰第1師、美第27旅（後由第28旅接替）、南朝鮮第6師，防守漢灘川、清平川、大利里、春川地帶；美第10軍指揮美第2師、美第7師、南朝鮮第5師，成一個梯隊展開，防守九萬里、洪川、大岩山地帶；南朝鮮第3軍團指揮第3師、第7師，防守元通里、山南里、月屯裡地帶；南朝鮮第1軍團指揮首都師、第11師；第9師，防守寒溪嶺、橫嶺里、桿城、江陵地帶；美騎兵第1師、第187空降團、南朝鮮第2師為美第8集團軍預備隊，置於春川、水原、原州一帶。
志願軍和人民軍在第一線集中了志願軍十一個軍三個炮師和一個高炮師，兵力58萬餘人，加上人民軍三個軍團，共為68萬餘人，後力雖然佔優勢，但仍沒有空中支援，武器裝備處於懸殊劣勢的狀態。