휴전회담이 늦어진 것은 전적으로 포로교환 때문이었다. 1951년 중공군의 춘계공세 이후 전선은 38선을 중심으로 교착상태에 빠져 있었다. 5월 초 유엔주재 소련대사 말리크가 휴전회담의 희망을 흘리고 미국이 이에 화답하면서 휴전회담의 막이 올랐다. 회담 초기 양측은 군사분계선 설정, 포로교환 등 5개 의제를 합의하는 데 성공, 순조로운 회담일정을 보여주는 듯했다.
그러나 예상대로 포로송환 문제가 앞길을 가로막았다. 협상 벽두에 북한 측이 ‘휴전협정 조인 즉시 양측 포로의 전원송환’을 주장하면서 협상은 난항을 겪었다. 북한 측이 제시한 포로 수도 터무니없이 축소돼 있었다. ‘전쟁이 끝나면 전쟁포로는 지체없이 석방되고 송환되어야 한다’는 1949년의 제네바협정에 따르면 북한의 주장이 사리에 어긋난 것은 아니었지만 유엔군은 인도주의를 내세워 포로의 자발적 송환원칙을 제시했다. 실제로 남한 출신의 인민군과 장제스의 국부군 출신으로 전쟁에 끌려온 중공군 가운데 송환을 거부하는 포로들이 많았다.
양측은 1952년 5월 7일까지 포로문제를 제외한 모든 의제에는 합의했으나 포로송환만은 해결을 보지 못하고 옥신각신하다 결국 1952년 10월 8일 무기한 휴회에 들어갔다. 1953년 1월 휴전을 선거공약으로 내걸었던 아이젠하워가 대통령에 취임하고 그해 3월 전쟁을 일으킨 스탈린이 사망하면서 미·소 양국에 새로운 전기가 마련됐다. 공산 측은 ‘송환을 원하는 포로는 모두 송환한다’ ‘송환을 원하지 않는 포로의 송환을 위해 폴란드, 인도 등 5개국으로 구성된 중립국송환위원회에 포로를 이관한다’는 8개 항을 유엔군 측에 제시했다.
6월 4일, 양측은 이 안을 토대로 ‘송환을 원하는 포로는 휴전조인 후 2개월 내에 송환을 완료하고, 잔여포로에 대해서는 90일간의 설득기간을 갖도록 한다’는 결론을 도출해냈다. 또 합의를 보지못한 포로는 남도, 북도 아닌 제3국으로 보내기로 합의했다. 1953년 6월 8일, 마침내 포로송환협정이 조인됨으로써 2년여를 끌어온 포로송환 문제가 해결되는 듯했다. 그러나 넘어야 할 마지막 고비가 기다리고 있었다. 이승만 대통령이 2만6000여 명의 반공포로를 전격 석방한 것이다.