1950年秋，美国侵略朝鲜并出兵轰炸我东北地区，国家面临着再次遭受侵略的威胁。朝鲜人民共和国首相金日成向毛泽东紧急求援。在是否出兵朝鲜的问题上，彭德怀坚决支持毛泽东的出兵主张。中央原定派林彪率兵入朝，但林彪称病推辞。中央只好改派彭德怀任志愿军司令员兼政委。

彭德怀于1950年10月19日晚命令志愿军渡江，10月25日，抗美援朝战争正式打响。 志愿军入朝第六天，彭德怀抓住敌人气焰嚣张，无所顾及和我军已在兵力上占据优势的情况，立即发动了第一战役，运用迂回包围战术，将敌人的数团、数营分割开来，然后各个歼灭之。经过十三个夜昼的激战，取得了第一战役的胜利，歼敌一万五千人，扼制住了美军的攻势，解救了朝鲜民主共和国的危难，使志愿军在朝鲜战场上站住了脚。

麦克阿瑟不甘心于失败，于11月7日组织反扑。彭德怀下令主动后撤三十公里，示敌以弱，以少量兵力边打边退，故意骄敌。待美军进入我军设入的圈套之后，彭德怀下令，滞后部队断敌退路，两翼部队分割包围敌人。志愿军把敌人的几个师压入一个狭小的区域，集中火力猛打，敌人立即溃不成军，争相逃命。美军及伪军一口气退回去二百公里。我志愿军一举歼敌三万六千多人。乘胜追击，收复了朝鲜首都平壤，初步扭转了战局，这即是入朝后的第二战役。

1950年12月31日，我志愿军冒雪发动了入朝后的第三战役，激战八天，取得了战役的胜利，歼敌一万九千余人，志愿军越过“三八”线，攻占了汉城。志愿军在彭德怀的指挥下，再接再厉，于1954年1月27日，经过八十五天的奋战，取得了歼敌七万八千人的重大胜利。骄横的侵略军总司令麦克阿瑟在国内一片反对声中被撤了职。

1951年4月22日，彭德怀发起了第五战役，到6月10日战役结束时，共歼敌八万二千余人，迫使美军提出谈判要求。随后又指挥中朝联军粉粹了敌人的“夏季攻势”和“秋季攻势”，共歼敌十五万多人。最终迫使美国侵略者在停战协定书上签字。

抗美援朝战争的胜利，不仅帮助朝鲜民主主义共和国转危为安，还保卫了我国的安全，保卫了新生的社会主义政权。战争胜利之后，就连斯大林也称赞彭德怀是“当代军事家”。