據當事人張明遠觀察，中朝會談之所以爭執不下，其實質是聯運司領導權的歸誰所有的問題。中方代表認為，當時朝鮮的鐵路和機車大部被毀，鐵路運行的車輛主要是中國開來的，而搶修線路、運送物資的部隊和司乘人員都以中方為主，甚至維修線路的器材和部分朝鮮鐵路員工的供應也都是由中方負責。從這些實際情況看，朝鮮方面難以協調指揮鐵路運輸的正常運行。所以，戰爭期間的中朝鐵路聯運應由中方牽頭。但朝方以及蘇聯駐朝鮮顧問堅持認為，對鐵路運輸的管理涉及國家主權問題，必須由朝鮮領導。對此，周恩來曾指出，問題的根子不在平壤，而在莫斯科，并表示要同蘇方協商，以求妥善解決。

就在周恩來電告中方代表準備在談判記錄上簽字的當天，斯大林來電表示了蘇聯的立場，全文如下：“我駐沈陽領事列多夫斯基剛剛向我們報告了高崗同志的意見，即為正確組織部隊和作戰物資向前線的運輸工作，朝鮮鐵路必須交由在朝鮮的中國司令部管理。從領事的報告中可以看出，金首相是支持這個意見的，但朝鮮的部長們卻似乎反對這個意見，他們認為這個辦法將損害朝鮮的主權。假如需要我的意見和聯共（布）中央的意見的話，那么我們認為必須告知您，我們完全支持高崗同志的意見。為了順利地進行解放戰爭，這個辦法是必須采取的。總的來說我們認為，為朝鮮本身的利益著想，中國和朝鮮之間最好能建立起更密切的國家關系。”周恩來當即將這一電文轉給高崗和彭德懷，并表示可以繼續“力爭聯合鐵路修復司令部歸聯司或運司指揮或仍進一步提議將朝鮮鐵路管理局置于軍事管制的直接管理之下”，中方代表亦可暫緩簽字，而由政府出面邀請朝交通相到沈陽再談。

在此后的談判中，中方的態度開始強硬起來。4月16日，周恩來致電倪志亮即轉金日成：“提議為適應戰爭需要，朝鮮鐵路必須立即置于統一的軍事管制之下”，“即在聯司領導下，設立中朝聯合的軍運司令部，統一朝鮮鐵路的管理、運輸、修復與保護事宜 ”。5月4日，中朝兩國政府在北京簽訂《關于朝鮮鐵路戰時軍事管制的協議》，對管理體制、組織機構、運力分配等重大問題做出了明確規定。根據協議精神，7 月在安州正式成立了朝鮮鐵道軍事管理總局，劉居英為局長兼政治委員，金黃一（朝方）、黃鐸為副局長，統一負責朝鮮戰區鐵路運輸的管理、組織與實施。軍管總局下設熙川、定州、新成川、平壤、高原5個分局，共有援朝員工1.2萬余人。8月1日，在沈陽成立了中朝聯合鐵道運輸司令部（聯運司），受中朝聯合司令部直接領導，東北軍區副司令員賀晉年兼司令員，張明遠兼政治委員，南學龍（朝鮮鐵道副相）、劉居英、李壽軒、葉林為副司令員，同年11月又在安州成立了聯運司的前方派出機構——前方鐵道運輸司令部，劉居英任司令員兼政治委員，金黃一、李壽軒為副司令員，負責指揮和協調軍管總局、搶修指揮部和鐵道高炮指揮部的工作。鐵道兵團增加為4個師又3個團，還有援朝工程總隊，總人數達5.2萬余人。從此，在統一的領導和組織下，鐵道運輸部隊、搶修部隊及高炮部隊密切配合，協同行動，采取“以集中對集中，以機動對機動”的作戰方針，大大提高了鐵路運輸效率。