1950年6月25日朝鲜战争爆发后，朝鲜人民军挥兵南进，势如破竹地瓦解了大韩民国国军的抵抗、攻占半岛南部的大部分区域。虽然以美军为首的联合国军登陆参战，但它们也在初期的交锋中经历了一番挫败，一路撤退到釜山环形防御圈，以洛东江作为最后防线、抵挡朝鲜对釜山和大邱的进攻。
随着9月15日美国海军陆战队登陆仁川，汉城及南方各道重回韩国的控制之下，朝鲜军队到10月时的战力也已经蒙受了重大损失。
韩国陆军在10月1日过界北伐之后，与朝鲜仅有一江之隔的中华人民共和国逐渐转变原本的不干预立场，其总理周恩来在10月3日时透过印度驻华大使潘尼迦对外传达了“若是美军跨越三八线，中国将不会坐视不顾”的讯息。
尽管如此，美军和更多韩军部队仍进入朝鲜，攻克平壤与元山，然后朝着鸭绿江进发。联合国军司令部还拟定了“感恩节攻势”的计划，希望借此及早于11月下旬结束战争，而在这样的安排下，由第6、第7和第8步兵师组成的韩国第2军奉命在10月23日时，取道温井里前往中朝边境。
为了回应联合国军的动态，中国人民解放军之下的“东北边防军”改名为中国人民志愿军，为进入朝鲜境内作战积极准备，彭德怀被任命为司令员。中方在入朝初期把韩国第2军选为摧毁的目标，因为这支沿着半岛中部的太白山脉打入北方的军级单位，在当时正替美国第八集团军担当着右翼先头部队的角色。10月18日，北京敲定了出兵的计划，而志愿军也在翌日秘密入朝参战。
战场地势
温井里是位于清川江下游河谷的一处战略要地，其西南方10英里（16千米）处是云山，东方的熙川为韩国第2军的集结之地，北方的古场洞（고장동）距离鸭绿江约50英里（80千米），与温井之间有公路联络。由于中朝边境多山而崎岖，因此使得温井成了少数能从南方通往鸭绿江畔的关口。这种地势令韩军的调动大受阻碍，对中国人民志愿军而言却是个实施伏击战的理想地点。
两军动态
10月22日，韩国第2军的第6步兵师集结于顺川、新仓里（신창리）之间。毛泽东判断该师将经由新安州到博川及其西地带，接着前往新义州。为了获取先机，他于当日7时发给彭德怀、以及志愿军委员会副书记邓华的电文中，确定要将韩6师和8师锁定为歼灭对象。而彭德怀在同一天10时提出的初期构想中，指示“（韩）6、7、8师攻击时...集39军、40军主力由温井、云山线向东攻击敌侧背”。
然而在此之后，美韩联军加快了北上速度、改变了志愿军的策略。韩国第6师主力部队开入价川、宁边而逼近熙川，第8师和第1师则分别抵达宁远和军隅里。志愿军主力距离预定区域尚远，已经来不及在熙川以南打击韩军，而毛泽东的新命令则是让39军、40军避免过早与韩军接触，并任由韩军进入熙川、温井、龟城，以达到“诱敌深入、利于歼击”的目的。
10月24日时，韩国第6师已经从熙川向西开攻，同日就拿下了温井。接着，第6师的第2步兵团准备由温井开赴北镇（북진），而其第7步兵团从温井向古场出发，直接威胁到志愿军的交通线。由于联合国军尚未察觉志愿军已经入朝参战，又预期朝鲜人民军无力发起反抗，因此在各部队之间没有加强协调。但在这样的情形下，韩6师7团之下的部队还直接抵达鸭绿江畔，完全忽略到周边的新威胁。
当韩军进逼中国东北边境的时候，中国人民志愿军也在着手调动兵力，准备开打第一次战役。彭德怀此时正在打点大榆洞（대유동）的新指挥总部，而韩军6师2团和7团的动作马上迫使他把注意力转移到部署的修正上，因为志愿军阵地周边没有任何朝鲜兵力协助掩护，而这样会让为数众多的中国派遣军暴露踪影。
在原先的方案里，第40军预定在26日于温井和北镇之间集结，目标是要先于熙川聚歼韩6师，不过韩军、美军和英联邦第27旅朝鸭绿江多线推进的局势打破了其原先的计划。
10月25日凌晨，40军之下的2个师都前往指定的阻截位置——第118师抵达北镇以东、第120师进入云山以北。在10月25日上午、战斗爆发之前的部署中，40军的任务便是准备到温井以北和以西地区、并在当地对韩国第6师施以包围和消灭之术。志愿军还在韩军第2团计划行经的温井-北镇公路周边的山麓上设置了数个伏击点。
