聶榮臻9月27日致電彭德懷報告說：自朝鮮境內(nèi)山洪暴發(fā)，美軍空中轟炸以來，9月上半月的14天中，鐵路許多地段只能通車3至5個夜晚，行車速度降到每小時5至10公里，電話經(jīng)常不通，只能由人引導(dǎo)行車。

9月下半月至10月底，要長途運輸12萬個車皮，但最多只能運6000個車皮。

因此，遵照周恩來指示，主要運糧食、被裝、油料，其他物資一律緩運。

為保護交通線，聶榮臻向彭德懷建議：增加高射炮火，保護咽喉地段，盡快修復(fù)被炸鐵路線，成立中朝聯(lián)合運輸司令部，開辟新的公路倒運物資，改善裝卸辦法，木材、石料、煤炭等盡量就地取材，與鐵道部協(xié)調(diào)運輸計劃等7點建議。

這些建議大部被采納，志愿軍指戰(zhàn)員在實踐中又創(chuàng)造出許多更為有效的辦法，挫敗了敵人的“絞殺戰(zhàn)”，美軍于1952年6月不得不宣布放棄“絞殺戰(zhàn)”計劃。

志愿軍作戰(zhàn)武器彈藥消耗很大。

聶榮臻為保障志愿軍的武器彈藥供應(yīng)，多次召開會議，研究解決辦法：一是挖掘庫存潛力；二是組織兵工生產(chǎn)部門自己修和造；三是向蘇聯(lián)定貨。

終于克服了困難，保證了前線作戰(zhàn)需要。

為保障志愿軍空軍入朝參戰(zhàn)，1951年8月起，聶榮臻又組織第二十三兵團入朝搶修飛機場。

他找該兵團師以上干部談話，進行動員，又為他們補充了彈藥、器材、機械等。

第二十三兵團9月初入朝，僅用一個多月時間，就搶修成了南充、泰川、院里3個簡易機場，保障了空軍入朝參戰(zhàn)的需要。

1951年8月至10月，志愿軍在抗擊敵人的兩次大規(guī)模攻勢作戰(zhàn)中，共殲敵157萬人，迫使美軍恢復(fù)停戰(zhàn)談判。

10月初，毛澤東指示抽調(diào)30萬志愿軍回東北整訓(xùn)待機。

聶榮臻為此多次召集會議研究方案。

10月9日，他就上報了撤軍計劃，計劃中還對留在朝鮮的8個軍的作戰(zhàn)部署作了詳細說明。

經(jīng)毛澤東批準(zhǔn)后，按方案落實各項措施，很快就完成了任務(wù)。

1952年一二月間，美軍竟然先后對朝鮮和我國東北地區(qū)進行細菌戰(zhàn)。

3月上旬起，聶榮臻組織了北京、天津、上海等地的七十多位有關(guān)科學(xué)家，到實地進行了一個多月的調(diào)查，以無可辯駁的事實，向全世界揭露美軍的暴行。

同時，他以最快的速度，短期內(nèi)籌集了580萬份能防霍亂、鼠疫等疫苗，二十多萬具防毒面具，送往前線部隊，進行了有效的防護。

在世界輿論的壓力下，終于迫使美軍停止了細菌戰(zhàn)。

1952年9月，遵照毛澤東指示，聶榮臻開始組織志愿軍大規(guī)模輪換入朝參戰(zhàn)的工作，到1953年春，共輪換了10個軍。

使志愿軍在國內(nèi)得到適當(dāng)休息，又減輕了后勤供應(yīng)的壓力。

1952年12月，聶榮臻建議，各總部、各大軍區(qū)機關(guān)干部，分批入朝輪換志愿軍兵團部以上領(lǐng)導(dǎo)機關(guān)的干部，以獲得與美軍進行實戰(zhàn)的鍛煉。

建議獲批準(zhǔn)，后分批組織實施。

1952年春季到1953年夏季，志愿軍依托堅固工事，進行防御戰(zhàn)，又適時進行小規(guī)模、大規(guī)模的反擊戰(zhàn)，共殲敵26萬多人。

迫使美軍于1953年7月27日簽署了停戰(zhàn)協(xié)定。

歷時近3年的抗美援朝戰(zhàn)爭勝利結(jié)束。

聶榮臻在代理總參謀長的崗位上，用他自己的話說，度過了一生中最繁忙的時期。

他終于因高血壓、心臟病、腦神經(jīng)失調(diào)等病因，累倒在辦公室里。

1953年春，朝鮮戰(zhàn)爭已勝利在望，毛澤東批準(zhǔn)聶榮臻到杭州療養(yǎng)一個月，朝鮮戰(zhàn)爭勝利后，他才又休息了一段時間。