赫魯曉夫傲慢的態度以及蘇聯悍然恢複核試驗，這一切都讓年輕的肯尼迪總統感到被輕視的痛苦，當U-2偵察飛機拍攝到古巴的導彈基地後，肯尼迪決定在這個問題上寸步不讓，要向對手證明他的無畏和堅毅。
根據技術專家送來的報告表明，再過十來天，古巴聖克里斯托瓦爾發射場便可供使用，而這一工程完成後，美國在遭到襲擊時的報警時間使將從十五分鐘縮短到兩三分鐘。肯尼迪感到「震驚到難以置信的地步」，儘管美國作出任何反應都可能使局勢惡化，但總比聽任赫魯曉夫幹下去要好一些。
這時候，大多數美國專家還都感到只有一個對策：對古巴導彈發射場進行一次空襲。肯尼迪嘆息道：「我現在才知道東條在策劃偷襲珍珠港時是何種感覺。」
隨後，U-2飛機又獲得了令人不寒而慄的新證據。蘇聯技術專家晝夜不停地工作。現在，從照片上已能夠看到導彈。一周之內，十六個——也許三十二個發射場就可供發射之用。除了有確鑿證據表明，聖克里朗托瓦爾確有中程導彈（射程一千英里）發射場外，還發現在聖克里斯托瓦爾和哈瓦那之間的瓜納哈伊地區以及古巴東部的雷梅迪奧斯，設有遠中程導彈（二千二百英里）發射場。遠中程武器的準備工作將於半個月後完成。
這就是軍界所說的「第一次打擊」武器。據美國情報委員會估計，蘇聯用這些武器可以向美國本土（西至蒙大拿州）的目標一次集中發射四十枚核彈頭。
據美國情報界估計，當前在古巴的武器大約相當於蘇聯全部洲際彈道導彈發射能力的一半。對照片的分析表明，它們是對準著一批特定的美國城市的，如果發射出來，幾分鐘之內八百萬美國人就會喪命。肯尼迪總統無奈地對國務卿艾奇遜說道：「這個星期我得對得起我那薪水。」
肯尼迪暫時否決了大數人的意見，那就是進行空襲——當時委婉的說法叫作動一次「外科手術」。他決定先採取另一個方案，對古巴實行海上針鎖。轟炸和封鎖都是戰爭行為，但封鎖的好處在於，至少在最初階段，可以避免流血。空襲會炸死大約兩萬五千名古巴人以及數目難以估計的蘇聯技術人員。炸死了俄國人，就幾乎難免要同蘇聯打一場全面戰爭了。
國務院的一位法律顧問回顧到富蘭克林·羅斯福「隔離侵略者的講話」，建議把封鎖叫作「隔離」可能會更好一些。肯尼迪極力贊成，並授命司法部副部長卡曾巴赫這位國際法教授為封鎖古巴尋找法律上的根據。此時，美國戰術空軍指揮部的司令官告訴他說，大規模空中偷襲也未必能夠消滅古巴的全部導彈發射場和核武器，這使肯尼迪對封鎖的決定就不再有絲毫猶豫。
「同胞們，晚安。政府遵守自己的諾言，一直對蘇聯在古巴島上的軍事集結情況保持著極為嚴密的監視。在過去的一周里，已有確鑿無疑的證據表明在那個被禁錮的島上，正在修建一系列進攻性導彈的發射場。修建這些基地的目的，只可能是為了提供向西半球進攻的核打擊能力……俄國人的一再許諾，如今看來已顯然是蓄意的欺騙，而清除這一核威脅將是我作為美國總統堅定不移的目標。隔離措施僅僅是第一步，必要時還將採取更強有力的措施。美洲國家組織正召開緊急會議考慮應付這個威脅的對策，從古巴發射的任何導彈都將被認為是蘇聯向美國的襲擊，必將招致美國對蘇聯的全面的報復。企圖闖越封鎖線的任何船隻·都將被美國海軍擊沉……」
當肯尼迪向全國民眾作電視演說時，美國已經為進一步採取軍事行動準備了足夠的軍事力量：可以向古巴的目標發動向千架次攻擊的軍用飛機，由九萬名海軍陸戰隊和傘兵組成的登陸進攻隊伍，以及二十五萬名增援部隊。美國國防部長估計，在打擊古巴的行動中，美國傷亡人數將達兩萬五千名。
肯尼迪的演說同時用三十八種語言播往世界各地，引起了強烈的反響。美國開始行動，第二次世界大戰之後的最嚴重的戰爭危機爆發了。
美洲國家組織會議以十八票對零票一致通過了軍事隔離古巴的議案——只有烏拉圭棄權，俄國人對此大為震驚。同時，美國駐牙買加、特立尼達、幾內亞和塞內加爾的大使們報告說，他們阻止蘇聯彈頭空運進入古巴的努力已獲得成功：他們駐在國的政府都同意不準蘇聯集團的飛機在飛往古巴的途中過境著陸。聯合國也傳來了鼓舞人心的消息：在安理會的十一個國家中，美國獲得了七國的支持。
在美國咄咄逼人的氣勢面前，蘇聯也不甘示弱。蘇聯政府發表聲明，針鋒相對地指責美國實行海上封鎖是「史無前例的海盜行為」，是「朝著發動世界熱核戰爭走去」。蘇聯表示，如果侵略者發動戰爭，那麼決心給予最強烈的回擊，「蘇聯有必需的一切」。掌握著大規模毀滅性武器的兩個超級大國劍拔弩張，一場空前的較量開始了，人類已經站在了核戰爭的災難邊緣。
大西洋上，美軍十六艘驅逐艦，三艘巡洋艦，一艘反潛航空母艦和六艘供應艦、一百五十艘後備艦形成了嚴密的海上封鎖線，虎視眈眈地面對著敢於靠近它的一切船隻。
加勒比海一觸即發的緊張狀態，成為全球的關注中心，核大戰的陰影也籠罩在各國人民的心上。作為東西兩方陣營的首領，美蘇兩國巨頭都想在危機的處理上，為自己的一方爭得更多的利益，至少要盡量減少預想的利益損失，都做出了一副決戰的架勢，然而，他們在內心深處對核戰爭對自己一方的危害又顧慮重重。
因此，兩國首腦親自出馬，開始在第二戰線——外交鬥爭中，明爭暗鬥，打開了筆墨官司。這期間，赫魯曉夫在克里姆林宮部長會議辦公室的睡椅上，和衣而卧，隨時準備應付緊急事務。在大西洋彼岸，肯尼迪也晝夜守在電話機旁邊，不想離開，即使躺在吊床上同客人談話，咖啡桌上的電話機也可信手拈來。
美蘇兩國首腦的筆墨官司打得熱火朝天的同時，各自的代表在聯合國安理會上也唇槍舌劍，打個不可開交。美蘇兩國及其盟國之間的尖銳對立，在會上不可能吵出什麼結果來。於是，人們把解決問題的希望寄托在聯合國的出面調停上。聯合國秘書長吳丹在安理會上以莊嚴而鄭重的語調說道：「在第二次世界大戰結束以來的十七年中，從來沒有發生象這樣危險和緊迫的大國對壘情況。聯合國面臨著重大責任，在這個嚴重的時刻，可以使全世界和平的唯一途徑是談判和妥協。」
其實，無論是美國還是蘇聯，在開始互相威脅的時候都是氣壯如牛，竭力以自己的軍事實力迫使對方讓步。然而，在熱核戰爭真的一觸即發的關鍵時刻，他們又都極為謹慎，的確，美蘇比別國更明白核大戰會帶來什麼結果。
赫魯曉夫明智地說，只有那些瘋子，那些想自殺之前先毀滅別人的狂人才會發動核戰爭。肯尼迪也在痛苦的煎熬之中，他臉色蒼白，隔著桌子和他的兄弟獃獃的對視，世界真的處於毀滅的邊緣了嗎？這是我們的過失嗎？
美蘇兩國彼此恐嚇一陣之後，見對方不肯就範，都開始尋求退路，尖銳的局勢便有了緩和的希望，加勒比海危機至此也告一段落。在靜悄悄的外交活動中，美國同蘇聯的全球性的交易己經開始了。
歷時一月之久的古巴導彈危機結束了，美蘇兩國首腦之間的通信和達成的諒解促使了這場危機的解決。肯尼迪顯示出自己的勇敢、靈活和堅強的意志；赫魯曉夫的明智妥協的意義足以與他在蘇共二十大上作的「秘密報告」相提並認論。而且，赫魯曉夫開始擺脫了斯大林時代培養起來的不能信任帝國主義，特別是它的化身——美國的教條。這是美蘇「冷戰」史上首先的突破，不僅促進了加勒比海危機的解決，而且對後來美蘇關係的發展產生了影響。
半年之後，美蘇兩國代表在日內瓦簽訂了建立兩國首腦直接聯繫的協議。這個協議規定：一條「熱線」將於同年九月開始啟用，其主線由美國華盛頓的白宮和五角大樓開始，經英國的倫敦、丹麥的哥本哈根、瑞典的斯德哥爾摩、芬蘭的赫爾辛基，最後同蘇聯莫斯科的克里姆林宮接通。此後，美蘇關係進入了一個新的階段。
當然，加勒比海的後果和影響遠不止這些，在西半球的危機卻使東半球的中蘇關係更加複雜化也是很明顯的。中國黨不僅在「三和」問題上與蘇聯黨的看法大相徑庭，而且在加勒比海期間也象古巴似的反對蘇聯同美國妥協。對待美國的態度成為中蘇矛盾的催化劑。