毛澤東此時之決策，包括通過炮擊金門迫使國軍從金門、馬祖等沿海島嶼撤走之意圖。1958年6月16日，毛澤東在中南海游泳池召開會議，討論外交問題。6月30日，中華人民共和國政府發表《關於中美大使級會談的聲明》：「中國政府要求美國政府在從今天起的十五日以內派出大使級代表，恢復會談。否則，中國政府就不能不認為美國已經決心破裂中美大使級會談。」中東事件發生後，毛澤東從7月15日到7月18日召集會議，分析情況，研究對策；在分析中東事件和國際動向上，中共中央正式決定炮擊金門。7月18日，中国共产党中央军事委员会在北京懷仁堂召開緊急擴大會議，中共中央軍委主席毛澤東在會議上宣布：「現在開會！大家都知道了，世界上有一個地方叫中東，最近那裏很熱鬧，搞得我們遠東也不太平；人家唱大戲我們不能只做看客，政治局做出了一個決定——砲打金門！」毛澤東表示：「美軍在黎巴嫩、英軍在約旦登陸，鎮壓中東人民的反侵略和民族解放運動；我們遊行示威是一個方面，是道義上的支援，從政治上打擊帝國主義；同時，我們不能限於道義上的支援，而且要有實際行動的支援。」金門、馬祖是中國領土，打金門、馬祖，懲罰國軍，是中國的內政，敵人找不到藉口，但對美帝國主義有牽制作用。毛澤東設想，以地面炮兵實施主要打擊，準備打兩三個月；以兩個空軍師於炮擊的同時或者稍後，轉場南下，分別進駐汕頭、連城。當晚中央軍委召開會議，部署炮擊金門作戰。7月20日，毛澤東在游泳池召開中央政治局擴大會議，討論目前國際形勢和我軍準備問題。7月21日，蘇聯駐華大使尤金在中南海游泳池向毛澤東提出蘇聯要求在中國沿海建立「長波電台」和中蘇兩國建立「共同核潛艦隊」，毛澤東當即拒絕；毛澤東是蘇聯企圖控制中國之嚴重步驟；7月22日毛澤東約見尤金，歷數蘇聯對待中國之老子黨作風和大國作風；毛澤東之態度使赫魯曉夫感到問題嚴重，立即動身，秘密來華向毛澤東解釋；從7月31日到8月3日，毛澤東和赫魯曉夫會談4次，最後以赫魯曉夫收回要求而告平息。蘇聯剛提出赫魯曉夫希望訪問中國大陸，若在訪問前夕大規模炮擊金門，時機恐不太合適，可能使蘇聯尷尬，容易使世界產生「此係蘇聯指使」之感。7月31日，蘇聯共產黨第一書記赫魯曉夫抵降北京。赫魯晓夫和其國防部長與毛澤東及國務院總理周恩來等人密商，但内容并不涉及中共对金门的行动计划。8月6日，美國總統艾森豪威爾得到確切情報，中共想對沿海島嶼再次發起攻擊；同日台灣宣佈台澎金馬進入緊急備戰狀態。8月10日，關於伊拉克新政權，杜勒斯發表措詞嚴之聲明：「要不為餘力地促使這一短暫政權的完結」；美國國務院還向駐外使團發出《關於不承認共產黨政府的備忘錄》，並提出要警惕蘇中聯盟之危險。8月8日和8月22日，美國國務院兩次召開會議，研究台灣海峽局勢，作出決定：一、增派航空母艦和戰鬥機，向台灣提供登陸艇、響尾蛇導彈、火炮和軍需；二、通過杜勒斯覆函美國眾議院外交委員會主席摩根，向中國大陸施壓；三、授權駐台大使（時任莊萊德）對中美共同防禦條約之換文加以「澄清」，如中華人民共和國大舉進攻外島，可以進行報復，但小型攻擊不在其列。8月17日至8月30日，毛澤東在北戴河主持召開中央政治局擴大會議，期間決定炮擊金門。8月18日，毛澤東看廣州軍區8月13日關於在深圳方向進行演習之部署給中央軍委報告，批語彭德懷：「準備打金門，直接對蔣，間接對美。因此不要在廣州深圳方面進行演習了，不要去驚動英國人。……請叫空司注意：台灣方面可能出動大編隊空軍（例如幾十架至百多架）向我反擊，奪回金、馬制空權。因此，我應迅即準備以大編隊擊敗之。追擊不要越過金、馬線。」8月20日，毛澤東在北戴河住處召集開會，具體部署炮擊金門。當時調入福建前線參戰之陸海空部隊，共有459門大炮、80多艘艦艇和200多架飛機；各路部隊在8月21日晚全部進入陣地或指定位置。8月23日下午5時30分，炮擊金門作戰正式開始，持續大規模炮擊2個多小時，發射炮彈近3萬發，斃傷國軍中將以下官兵600餘人，2名美軍顧問也在炮擊中喪生；第二天，炮兵和海軍重創國軍「中海」號大型運輸艦，擊沉大型坦克登陸艦改裝之「台生」號貨輪（前一天已被擊傷）。按照毛澤東最初預想，是要通過炮擊來封鎖金門，最終迫使蔣中正放棄金門，達到收復金門之作戰目的。據吳冷西回憶，在8月23日召開之政治局常委會上，毛澤東說：我們的要求是美軍從台灣撤退，蔣軍從金門、馬祖撤退；你不撤我就打；台灣太遠打不到，我就打金、馬；這肯定會引起國際震動，不僅美國人震動，亞洲人震動，歐洲人也震動。