10月27日，第39军第117师进至云山以北的鹰峰洞、草上洞地区，接替40军第120师阵地。与韩军第1师15团展开激战；115师从泰川向云山开进，将344团留在泰川以北地区阻击援敌，任务是保障军、师主力的侧后安全。第115师主力进至云山西南的龙兴洞地区；第116师进至云山东北的马场洞地区。这样，志愿军39军从三面包围了云山。

云山是朝鲜平安北道云山郡政府所在地，是朝鲜北部的交通枢纽。北有九龙江的支流三滩川，南面是清川江，城区周围群山连绵，山上密林覆盖。它位于美军进攻西线的中部，战略地位极其重要。10月31日，美骑兵第1师师部及第5团到达云山南边的龙山洞；11月1日，美军第8骑兵团接替了驻守在云山北、西、南三面的韩国第11、12两个团，而韩国第15团则继续坚守云山东北面的阵地。替换下来的第11团被调至云山东面的阻击阵地；第12团则被派往位于云山以南的入石，留作预备队。

美国第1骑兵师，创建于美国独立战争时期，被称做“开国元勋师”，是美军的王牌。在两次世界大战中战功卓著，从没吃过败仗，享有“常胜师”的美誉。该师虽然早巳不用战马，改为机械化步兵师，但一直保留着“骑兵师”的番号，臂章也仍然采用原来的马头图案。它隶属于美第8集团军第1军，是响当当的主力。从洛东江“釜山防御圈”反攻到突破三八线、进攻平壤，一直担负主攻任务，所向披靡。它是麦克阿瑟和沃克手中的一张王牌。师长霍巴特·盖伊少将，在第二次世界大战中曾任巴顿将军的参谋长，以精通装甲战战术而名闻遐迩。

第l骑兵师第8骑兵团，是个团级战斗队，它以1个步兵团为骨干，配属1个炮兵营、1个坦克营和工程、通信、运输分队，其火力和机动力超过中国志愿军的1个军。第8骑兵团团长帕尔莫，狂妄自大，傲气十足。韩军第1师师长白善烨告诉他：“云山周围已经布满了中**队，他们的战斗力很强，你要多加小心。”帕尔莫哈哈一笑，说：“中国人？他们也敢来朝鲜打仗？”帕尔莫心目中的中**队，装备低劣、素质很差，毫无现代战争经验。他不相信中**队有胆量来到朝鲜，对抗美军。帕尔莫把第5团的第1营和第2营部署在云山北面，接替韩国第1师12团的防线；把第3营部署在云山西南诸仁桥地区。帕尔莫计划和韩军第1师换防完毕，既向鸭绿江推进。

第39军军长吴信泉，对打好出国第一仗充满信心。他对彭德怀等志愿军总部首长说：“请首长放心，云山这一摊子敌人我吃定了！”10月28日，他所掌握的情报是，云山之敌为韩军第l师的2个团，而不知道美军第1骑兵师和韩军第1师换防，第8骑兵团已经进入云山。所以他进攻云山作战的部署是：以第l16师主攻，第l17师助攻，第115师主力阻敌打援。志愿军总部批准了这个部署，总攻时间定在l1月1日19时30分。中美军队在朝鲜战场上的首次较量即将爆发。这是中美两大王牌军的对决。