毛泽东与儿子毛岸英合影 就这样，毛岸英要求上前线的愿望终于实现了。当天晚上，毛岸英骑自行车到医院，看望因作阑尾手术而住院的爱人刘思齐。出国作战，尤其是跟彭德怀司令员一起行动属于军事秘密，毛岸英感到不好透露，却又感到不能不告诉她。据刘思齐回忆：“他突然来到医院说要出差，去一个很远很远的地方，让我接不到他的信不要着急，主要是交通不便。”“他还拉着我的手说，现在全国解放了，我们再也不会过颠沛流离的生活了，你一定要珍惜这次学习机会，好好完成自己的学业。”“他出差到什么地方，去多长时间，一直没有告诉我。最后，他偶然地问我，朝鲜半岛你知道不知道?我说，知道，那正在打仗。可能是当时年龄小，根本没有把出差和朝鲜战争这两件事联系在一起。他走的时候已经是深夜11点多钟了。”
从医院出来后，毛岸英又去看望岳母张文秋，与岳母一直谈到凌晨2点多钟。他告诉岳母出差时间很长，希望岳母能在他不在北京这段时间照顾他的弟弟岸青。临别时，岳母送他一支钢笔和一块手表。
10月8日，毛岸英来不及向家人告别，也没有时间去医院看望妻子，急匆匆地随彭德怀和临时组成的指挥所人员乘飞机赶赴东北。临行前，他把早已写好的给舅舅的信投入邮筒。他信中告诉舅舅他在北京机器厂工作情况和他即将离开北京，写到：“我在北京机器厂工作已近两个月，这个工作很适合我，是一个最好的实习大学，可学到许多东西……我还想加紧学一门技术，不料因有别的工作，暂时把我调走了，又离开北京了，请你们不要挂念。”
毛岸英随志愿军司令员彭德怀乘飞机前往东北途中，在飞机舱里，彭德怀看着毛岸英，深感毛泽东主席日夜为抗美援朝操劳，现又送儿子上前线，无限敬重的心情油然而生。同时，他也为毛岸英积极要求上前线的决心所感动，他脱口说道：“毛岸英是我们志愿军的第一个志愿兵。”
毛岸英随志愿军司令部跨过鸭绿江后，担任志愿军司令部办公室的翻译。
毛岸英在志愿军总部，和其他同志一样没日没夜的工作，没有享受过任何特殊待遇，也没有向任何人透漏过自己的出身。除少数领导外，一般人都认为他是一个年轻、能干的俄语翻译。
据彭德怀的军事秘书杨风安回忆：毛岸英平易近人，彭德怀司令员多次提出要毛岸英与他一起吃饭，毛岸英谢绝说，都是一样的饭菜，和办公室的参谋们一起更好些，更随便些。毛岸英除担任俄语翻译工作外，办公室没有再分配他其它任务，但毛岸英积极主动地参与办公室的各项工作，所以，大家对他都很尊重。
1950年11月7日，第一次战役刚刚结束，朝鲜首相金日成和苏联驻朝鲜大使拉佐瓦耶夫来到中国人民志愿军总部所在地朝鲜朔州以东、北镇西北的大榆洞，与彭德怀司令员会晤。毛岸英担任翻译工作，这是毛岸英到朝鲜后首次担任翻译。他用流利的俄语向拉佐瓦耶夫翻译了彭德怀介绍志愿军第一次战役的情况和即将发动第二次战役的计划。当晚，毛岸英连夜在蜡烛下整理了会谈的翻译记录。
志愿军司令部所在地大榆洞，是当地的一个旧矿，比较引人注目。志愿军司令部附近又集中了4部电台，收发电报比较多。美军通过空中侦察和无线电测向，发现大榆洞是志愿军的重要指挥机关。所以，美军飞机经常在大榆洞志愿军司令部上空盘旋侦察，活动频繁，有时还俯冲扫射。志愿军一些领导人担心彭德怀司令员的安全问题，给党中央和毛泽东主席发电报。
