中华人民共和国成立后，边章五出任中华人民共和国驻苏联大使馆首任武官，挂中将军衔，协助王稼祥处理对苏外交工作。1951年入朝作战，任中国人民志愿军第二十三兵团副司令员兼参谋长，志愿军修建委员会副主任兼指挥部部长。1951年10月，边章五任朝中停战代表团中方代表，参与朝鲜停战谈判，直至1953年4月26日。荣获朝鲜民主主义人民共和国二级自由独立勋章、二级国旗勋章。