野外发现在这个季节里不能生存的昆虫和小蜘蛛，并且密度较大，有的竟达一平方米1000多只。中共中央和中央军委接到志愿军的报告后，极为关注，处理也非常慎重。指示志愿军继续收集有关情况，采集标本培养化验，以作出判断，同时采取有力措施扑灭这些昆虫，以防扩散。总参谋部和总后勤部还派出有关专家前往了解情况。到2月中旬，志愿军又连续多次在美军飞机过后发现上述昆虫和小蜘蛛等。17日，中朝联合司令部向志愿军和人民军各部，作了通报，并指示各部严加注意，警惕敌人的阴险。
2月18日，聂荣臻代总参谋长就美军投撒带菌昆虫及处理意见，向毛泽东并刘少奇、朱德、周恩来、林彪作了呈报，报告中说：朝鲜前方敌人投撒昆虫有三种：一为蜘蛛、二为苍蝇、三为跳蚤，投撒面积甚大，第20、第26、第39、第42军防区均有发现。“除已派专家前往现地了解外，现已将各种昆虫送往北京，进行培养化验，究竟带何种病菌，尚须两日后得出结论。据专家估计，以霍乱、伤寒、鼠疫、回归热四种之可能性较大。如化验证实，防疫与灭疫工作，即须火速以大力进行（总后卫生部正计划中），并需要苏联在人力物力予以援助。”至此，中共中央和中央军委已判明，美国在朝鲜投撒各种昆虫，系进行细菌战的行动。毛泽东看到这个报告后，于19日批示：“请周总理注意此事，并予处理。”
接到毛泽东的批示后，当晚，周恩来即拟出了反细菌战工作要办的事情，并呈报毛泽东：“主席批示已悉，现在计划要办的事情为：一、加紧试验前方业已送回的昆虫细菌，据初步化验含有鼠疫、霍乱及其他病菌，一二日内当可全部判明；二、前送防疫队和疫苗、粉剂及其他器材；三、先请朴宪永发表声明（即电告），中国外长继起向全世界控告，以新闻舆论配合，并要美国对后果负责；四、由和大向世界和大建议，发动世界反对美国进行细菌战罪行的运动；五、电前方进行防疫动员，东北亦加戒备；六、将此事电告苏联政府，请其予以帮助。”此6项措施，得到毛泽东的批准。此后，即按此展开了揭露、控诉美国细菌战罪行和进行战场防疫的反细菌战工作。
21日，中共中央向各中央局发出了反对美帝细菌战的宣传工作指示，指出：“朝鲜前线我军阵地及后方，自一月二十八日起，连续发现美帝侵略者用空军大量施放和传布细菌。这是美帝国主义者所加于中朝两国人民的新的灭绝人性的罪行。对于美帝国主义这一新的罪行，必须加以揭露和打击，动员全国人民加强抗美援朝工作，支援中国人民志愿军。中央已决定由新华社于二十二日起，发布新闻和人民日报社论；我国外交部和朝鲜外交部均将就此事发表声明，向全世界提出控告；中国人民保卫世界和平反对美国侵略委员会亦将就此事向世界和平大会提出控诉，并建议世界和大发起反对美帝进行细菌战罪行的运动。各地党委在新华社发布这一新闻之后，即应发动一个控告和反对美帝这一新罪行的宣传运动。”中央在指示中，对各地开展这一运动也规定了若干办法。
同一天，中央军委发出了由周恩来起草的给志愿军和东北军区的指示，指出：“据许多征候看来，敌人最近在朝鲜散放的各种昆虫显系进行细菌战的行动，应引起我们各级领导的高度注意。现在虽然还不能最后确定敌人所散放者为何种病菌（因需经过培养和反复检验，故时间上需两日），但事不容迟。为争取时间，除已令贺诚与苏联顾问和其他专家务于今日（廿一）提出防疫计划外，并自昨日（廿）起已将现有鼠疫疫苗三百四十万份、消毒粉剂九千磅及喷雾器、防疫衣物等，分三日用飞机运到安东，由志愿军留守处速转前方。此外，在国内再赶制一千万份鼠疫疫苗，分批送入朝鲜。防疫人员除部队的防疫队和卫生人员应进行紧急动员外，已令东北防疫队待命出动，并已电请苏方派遣专家指导。现在的重要问题是必须抓紧每一分每一秒钟的时间，进行细菌散布区的消毒和隔离，克服麻痹大意和侥幸心理。但在部队中则亦应特别注意不要造成惊慌和恐怖。为便于掌握敌人继续散放细菌和我们防疫的情况，请志司务应每日作一简报。至于前方尚需何种药品和用具，亦望随时电告，以便筹送。”同日，将这一电报有关内容，以毛泽东名义发给金日成和李克农。
23日，周恩来审阅总后卫生部拟制的反细菌战防疫计划大纲，认为“原则可用”，同时呈报毛泽东，建议反细菌战工作可分两阶段实施：第一阶段为准备和预防阶段，即在目前病菌尚未发展的情况下，中央先在中央军委机构内部组织总防疫办公室，领导后方进行防疫准备和在前线采取防疫措施（战区先由联司组织防疫指挥处，东北军区组织防疫办公室，各大军区由军区卫生部负责此项工作），目前尚不忙在国内作大规模动员和边境检查。如果美国在我公开控诉后仍继续进行细菌战，则我将立即进入全面采取紧急措施的第二阶段。当日得到毛泽东的批准。
25日，中央军委再次给志愿军发出防疫指示，指出：
目前在朝鲜的防疫工作，首先应是统一对敌人进行细菌战