截至8月初，沃克的部队已经伤亡7.6万余人（其中南朝鲜伤亡七万人，美军伤亡6000人），正在１４０英里长的“釜山防御圈”后挖壕据守。不过从积极的方面来看，远东空军已经取得了对北朝鲜的空中优势，（由美国海军舰艇和他国舰艇组成的）远东海军保持着对朝鲜半岛周围海域的绝对控制权。麦克阿瑟此时已经就任联合国军司令，指挥来自21个国家的部队。这21个国家在当时和战争后期为美国提供了战斗部队、医疗队和补给支援。虽然联合国军在南朝鲜的地面局势依旧岌岌可危，但麦克阿瑟对战局有清醒认识：敌军已经伤亡5.8万多人，没有制空权和制海权，其补给线因拉得过长而吃紧，而且损失了相当多的装备。与此同时，沃克的部队一方面利用敌军进攻缺乏协调统一以避其锋芒，另一方面正在每天不断获得兵力与物资补充。此外，麦克阿瑟已经命令手下的参谋团队将战争伊始最为艰苦时期制定出的进攻计划加以完善。现在，这一计划马上就要付诸实施。朝鲜战争的第二阶段即将开始。

麦克阿瑟的计划注定将成为其漫长职业生涯中最为伟大的战略胜利。该计划旨在通过侧翼大包围，将南朝鲜境内的全部人民军一网打尽。麦克阿瑟将在毗邻黄海，距汉城以西仅２５英里的仁川发起两栖进攻，夺回南朝鲜首都，重新控制从汉城通向南部的主要铁路干线和公路。这样一来，北朝鲜军除了穿过山区撤往东部，别无他路可走。由爱德华·M·阿尔蒙德（Edward M.Almond）少将指挥的第10军由第7步兵师、海军陆战队第1师和9000名韩国士兵集结组成，负责在仁川登陆并攻占汉城。按照计划，釜山一带的第8集团军实力已经有所加强，将同时从防御圈发起进攻，与第10军一起对北朝鲜军形成夹击之势，利用巨大的两翼包围全歼来犯之敌。

麦克阿瑟的计划称得上英明卓越，同时也暗藏危机。要想接近仁川，就必须穿过约一英里宽的淤泥滩。这里涨潮时潮水可达３０英尺。低潮或退潮时舰艇则有可能陷入泥中，而且只有每隔12个小时，趁潮水高涨时才能运送补给。此外还必须拔掉港口入口处月尾岛上的防守据点。负责进攻的步兵必须爬上高高的海塘才能进入市内。麦克阿瑟的绝大多数军中同僚对进攻持反对意见。有人甚至认为成功的可能性只有1/500。但杜鲁门和参谋长联席会议却为这位心高气傲的将军开了绿灯，登陆行动定于1950年9月15日进行。

英勇冒险的仁川登陆行动拉开了朝鲜战争第二阶段的序幕，成为一场令人叹为观止的军事胜利。月尾岛被成功压制，进攻的突击部队横扫仁川，向汉城以西具有重要战略价值的金浦机场挺进。9月29日，收复汉城，之后转交李总统。第10军的战士们同时成扇形散开，占领整个汉城地区。与此同时，沃克的第8集团军从釜山防御圈向北发起进攻。落入麦克阿瑟包围圈里的北朝鲜军被击毙、俘获13.5万多人。即便仍有3.5万余名北朝鲜士兵逃过三八线，但南朝鲜境内的北朝鲜军竟然在短短两周之内被全部肃清，这简直令人难以置信。

杜鲁门原本只打算将北朝鲜军队赶出南朝鲜，但他意识到成功撤退的北朝鲜部队如果和预备队联合，仍然会对南朝鲜构成威胁。杜鲁门同样明白统一朝鲜一直以来都是美国和联合国的目标。他为此在9月27日允许麦克阿瑟让部队越过三八线，但在接近北朝鲜与中国和苏联接壤的边界时只能使用韩国军队。联合国随后批准了这项行动。