1953年7月27日，是《朝鲜停战协定》正式签字的日子。签字的仪式与彭德怀离京时的设想不同。在北京准备的方案，是双方司令官都亲临板门店，同时在谈判桌的两端签字。但后来双方协商，改为先由双方首席谈判代表在板门店签字，然后再将协议文本分别送到各方司令官驻地，分别签字。
这种改变，原因很多，考虑双方司令官的安全是原因之一。彭德怀准备离京的时候，细心的周恩来为保障彭德怀赴板门店签字的安全花费了不少精力，还亲自指示公安部挑选了四名身强力壮、经验丰富的局、处级干部担任现场保卫。周恩来考虑，历来停战多半是一方完全胜利，一方彻底失败，所谓签字，不过是履行投降与受降手续；而朝鲜的这次停战签字，双方都并非以失败者出现在会场上，谁能知道在这种情况下会发生什么事情。
双方首席谈判代表签署协议
27日上午10时，双方谈判首席代表——中朝方面是南日大将，美方是哈里逊中将，在板门店宽敞的会谈大厅里，签署了《朝鲜停战协定》和《关于停战协定的临时补充协议》两个文件。在板门店签字的虽然不是双方的司令官，但是签字的法定正式时间是从这时算起。板门店签字完毕，根据停战协定中“签字以后12小时正式生效”的条款，到27日22时，双方必须停止一切进攻和射击。
7月27日22时以前，双方的阵地不仅没有趋于沉寂，反而比平时射击了更多的炮火。就在这个双方激烈对射的下午，彭德怀和谈判代表团的成员杜平一起来到一个接近前沿的高地，观看了双方即将撤离的非军事地带。
中国人民志愿军火箭炮部队进行齐射
7月28日上午9时30分，彭德怀在开城“来凤庄”中国人民志愿军谈判代表团的驻地，在中、朝、英三种文字的停战协定及其临时补充协议共18件文本上，签署了自己的名字。中方李克农、杜平、丁国钰、柴成文等将军参加了签字仪式。当彭德怀把笔放下，从椅子上站起来的时候，室内响起一片祝贺的掌声，将近三年用血和火进行的激烈较量就此宣告结束了。在这场战争中，“联合国军”除了原子武器以外，其他各种现代化武器都使用过了，但仍然无法取得胜利，反而以被中朝军队歼灭109万余人而告结束。从此，美国这个头号帝国主义的军事力量，在中国人民的眼里，再也不是不可战胜的了；而中国人民在世界人民的眼里，也不再是“东亚病夫”和无足轻重的了。此时此刻，彭德怀怎能不感慨万千！在大家的祝贺声中，彭德怀也抑制不住激动，双手高举，声如洪钟，宣告说：“在朝鲜的一切敌对行为已经完全停止，全世界人民所渴望的朝鲜停战已经实现了!”“这个战争证明，一个觉醒了的爱好自由的民族，当他们为了祖国的光荣和独立而奋起战斗的时候，是不可战胜的!”“中国人民志愿军和朝鲜人民军将不能忘记应有的警惕，并将以最大的决心为保障停战协定的彻底实现而坚决奋斗。”
中国，北朝鲜，联合国军各方的停战协定。
1953年7月28日，中国人民志愿军司令员兼政治委员彭德怀在停战协定上签字
朝鲜民主主义人民共和国首相、朝鲜人民军最高司令官金日成在停战协定上签字。
“联合国军”总司令、美国陆军上将马克·克拉克在停战协定上签字。
停战协定签字后，“联合国军”总司令、美军上将克拉克却只得自嘲说：“我是美国历史上第一个在没有取得胜利的停战协定上签字的司令官。”
7月28日下午，是停战后的第二天，彭德怀来到开城附近志愿军四十六军的前线，由军长萧全夫陪同，观察最前沿双方对峙的阵地，吉普车穿过遍是弹坑和灰烬的山坡，沿着凹凸不平的土路缓缓前驶，举目四望，不见禾苗，不见野草，只有还在冒着浓烟的棵棵树桩。——它告诉人们，在24小时以前，这里还是炮火连天的战场。彭德怀一行的车子在一个山坳里停下来，大家徒步顺着山间小道向更前边的高地走去。这里，战士正在打扫战场，一路上，有许多担架从前沿阵地下来，这些年轻的战士板着疲劳的面孔，抬着因天气炎热已经腐臭的战友尸体。彭德怀不时拦住担架，翻开覆盖着的白布，注视战士的遗体，随行的医生从保健箱内取出一个口罩递给彭德怀，彭德怀一声斥责：“这是什么感情？”他的心正默默悼念着十几万在朝鲜战场上流尽鲜血的祖国儿女。他眼含泪花，深深地感叹说：“只差那么十几个小时，这些年青的战士就没有能够看到最后的胜利，我们活着的人应当永远怀念他们！”回头嘱咐随行干部：“一定要掩埋好，写上每个人的名字，通知他们的家属。”
彭德怀走到一个山头的反斜面，发现一处通向前沿的坑道，坑道口不到一人高，必须弯下腰来，才能避免碰到头部。他低着头准备钻进坑道，陪同的萧全夫军长急忙劝阻说：“里边尽是泥泞，什么也看不见。”彭德怀没有说话，径直往里走。进去不到5米，眼前已是一片黑暗，散发着潮湿的气息。这就是昨天还有战士守备的“地下长城”。大约摸索了十来分钟，前面一个更低矮的出口处射进一缕光线。向外望去，对面的山头就是敌人的阵地了。彭德怀钻出坑道，站在战壕里，眺望着敌人的防线。虽然双方完全停火已有十多个小时，这里显然不是久留之地。萧全夫急忙拉着他顺着战壕来到后边的山坡，随员拿来一张苫布，铺在地上，又提来几个军用水壶，大家坐了下来。这时，清理前沿阵地的一位营长来到彭德怀跟前，手里拿着一把筷子很拘谨地说：“这是战士在战斗间隙利用敌机残骸制做的铝骨筷子，大家希望送给党中央的首长。”彭德怀微笑着接过筷子说：“我一定替你们带到北京，转给毛主席和其他领导同志。”
彭德怀等领导人在志愿军司令部驻地
太阳落山的时候，彭德怀一行回到军部，在一个拥挤的会议室里和该军的领导干部座谈。他说：“停战以后部队需要做的工作还很多，我们要敲好收场锣鼓，首先要把新阵地搞好，在阵地上要修建一些简易棚子，让战士搬出坑道来住。大家还须严阵以待，敌人如果来袭击，要坚决消灭，使他们不敢再来。”接着，他又谈到干部的生活问题，他说：“战争停下来了，个人的小算盘就会多了，要使大家认识到，只有国家大事解决好了，才能解决好个人的问题，我彭德怀已是五十多岁的人了，共产主义社会是肯定看不到的，我们所做的一切还不都是为了后代！”
彭德怀和金日成
7月31日晚上，朝鲜民主主义人民共和国最高人民会议常任委员会在平壤隆重举行授勋典礼，金料奉委员长再次把一枚朝鲜最高勋章——一级国旗勋章佩戴在彭德怀胸前，并宣布授予彭德怀“朝鲜民主主义人民共和国英雄”的称号。8月1日，彭德怀乘汽车离开平壤返国。到沈阳后，他特地在东北地区逗留了几天，以便朝鲜前线有变，他可以马上返回。
8月10日下午，彭德怀在沈阳乘火车回京，车到锦西站，车站转来周恩来办公室的电话，说是总理让转告彭老总，请他在中途停车休息几小时，换乘专列，在明晨8点钟以后到达北京站。
胜利归来
8月11日上午9时，彭德怀的专列缓缓进入北京站，只见站台上悬挂着红色大字横幅：“欢迎中国人民志愿军彭德怀司令员胜利归国大会”，两旁结着红色彩球。党和国家领导人邓小平、林伯渠、郭沫若及北京各界数千人在站台迎接，掌声和欢呼声响成一片。人们挥动手中的鲜花和彩旗，向彭德怀热情致意。
毛泽东主席在中南海接见志愿军归国代表团
1953年9月12日，中南海怀仁堂座无虚席，中央人民政府委员会在这里举行扩大会议，听取彭德怀《关于中国人民志愿军抗美援朝工作报告》，会议由毛泽东主席主持。彭德怀详细叙述了中国人民志愿军英勇作战的过程，和为保卫和平反抗侵略取得的伟大胜利。中朝人民军队从1950年6月25日到1953年7月27日共毙、伤、俘敌军109万人，其中美军39万余人。中国人民志愿军在作战中壮烈牺牲和光荣负伤的共36万多人。彭德怀在报告中最后说：“一个觉醒了的，敢于为祖国的光荣、独立和安全而奋起战斗的民族是不可战胜的！”彭德怀的报告不时被热烈的掌声打断。
彭德怀自1950年10月至1953年7月担任中国人民志愿军司令员兼政治委员，指挥百万中国人民志愿军同朝鲜人民军并肩作战，和以美国为首、由16个国家军队组成的“联合国军”进行了两年零九个月的艰苦卓绝的战争。在中共中央的领导和中国人民的支援下，彭德怀以他远大的战略眼光和卓越的军事才能，同志愿军其他领导人指挥中国人民志愿军为祖国赢得了崇高的威望，为祖国的社会主义建设赢得了安全和保证，为保卫世界和平做出了伟大的贡献，他不愧是无产阶级爱国主义和国际主义的伟大战士，不愧为中华民族的优秀儿子，不愧为百万志愿军英雄战士的英明统帅。
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