美国获悉中国军队在东北集结
朝鲜战争爆发后，中国是否会出兵支援朝鲜，成为美国情报机构关注的核心问题。在情报侦察领域，美国占有优势的还是其技术侦察手段，所以美国首先对中国开展了无线电技术侦察。
朝鲜战争前，在东北的解放军部队数量不多。1950年7月，在美国出兵朝鲜后，为了防止朝鲜战争对中国可能的影响，中共中央决定组建东北边防军，从湖南、河南、广东、广西、上海等地调集25万人的部队，陆续集中到中朝边境一线。这样大规模向东北边境地区调集部队的行动，当然引起了美国情报机关的关注。通过截取获得的中国国内通信情报，美国负责搜集电信情报的武装部队安全局很快发现了许多中国陆军部队从中部地区调往东北;到9月份，武装部队安全局进一步发现驻在中国南方的军队也开始调往东北。此后，关于中国向东北调动部队的消息不断上报到美国高层。
中国采用有线电通信防泄密
虽然当时中美之间技术差距很大，但从战争中不断总结经验的中国领导人，已然认识到了无线电通信泄密的潜在威胁，所以采取了比较科学的应对手段——使用有线电，在出兵朝鲜的行动中更是普遍使用了有线电通信，从而使美国未能从无线电通信中截获中国出兵朝鲜的关键情报。
美军在朝鲜战争中保持的空中优势也被应用到对中国的侦察上来。仁川登陆后，美军开始派遣侦察机到中朝边境以至中国境内进行侦察，密切关注中国是否有向朝鲜调动部队的迹象。而中国军队对付空中侦察的经验更为丰富，10月18日，彭德怀以毛泽东名义发出指示：“为严格保守秘密，渡江部队每日黄昏开始至翌晨四时即停止，五时以前隐蔽完毕并须切实检查。”中国军队做到了令行禁止，所有向中朝边境和朝鲜开进的部队，都采取昼伏夜行的办法，数十万大军秘密开进朝鲜，完全未被美军飞机发现。
战斗打响后美军才如梦初醒
9月8日，美国中央情报局曾作出中国出兵可能性的评估备忘录，根据“来源可靠的情报报告指出，林彪第四野战军的主力部队由广东地区向北调动……目前四野的主力部队要么在满洲，要么正在前往满洲的路上”。美国也加紧了对中国军队动向的侦察工作，美军在越过三八线向北开进过程中，开始派出特工人员对中国的动向进行侦察。在中央情报局指挥下，由海军上尉尤金·克拉克率领的侦察分队，曾到达过鸭绿江口，然后派人四处打听消息。不久，回来的人报告说，在新义州和临近朝鲜的中国境内有大规模集结的中国军队，还有人说中国将派30万军队到朝鲜。克拉克把这些搜集的消息都进行了上报，但中央情报局对此却不屑一顾，直到11月1日，志愿军部队对距中朝边境80公里的云山发起进攻时，美军才发现中国军队出现在了朝鲜。