这时我方战线的两翼延伸至海，联合国军的海军部队负责保障翼侧的安全，此时，要实施翼侧作战或采取大规模机动来达成战术上的决定一击已不可能。北朝鲜人取胜的唯一战法只能是以正面进攻来突破防线并立即扩张战果。
在釜山环形防御作战中，麦克阿瑟将军和沃克将军运用了传统的作战原则——良好的内部交通线以输送补给和增强力量，优势的炮兵火力用以打垮敌人士兵的进攻气势并杀伤其数量，强大的空军力量理想地用于快速反应、加强火力和改变战场态势。
在8月份，北朝鲜部队的兵力已低于美第8集团军与南朝鲜军兵力的总和；也可以肯定，其作战能力也低于一个月之前，尽管其总兵力未变，但训练有素的部队、坦克和重火器的数量却减少了。9月份许多新加入北朝鲜各师的兵员甚至未装备轻火器。
尽管不断遭受强大的空中打击，北朝鲜人民军仍然显示出了杰出的才能，保证了通向前沿的漫长交通线的运输。这是北朝鲜人在釜山地区作战中最为突出的成绩之一。联合国军的空中打击未能中断北朝鲜人的铁路运输。以弹药、油料为主的各种物资依然不断到达前线，当然数量也有所减少。8月中旬，运往前线的火炮数量已逐渐减少，但9月初，仍有相当数量的重火器(如坦克、火炮和迫击炮)到达前沿。轻火器的弹药是充足的，但到8月中旬，轻火器的缺乏愈加明显，而且在此后的几周内，这种状况愈加恶化。8月中旬，后方补给只能满足前沿需求的1／3，到9月中旬，轻火器的补给完全中止。新汽车无法得到，服装也未再行补充。在最好的情况下，部队一天也只能吃到一、两顿饭，多数部队至少部分依靠就地取粮。到9月1日，食品缺乏的状况十分恶劣，在前线的大多数战士都失去耐力，战斗力大大削弱了。
北朝鲜方面负责指挥釜山地区作战的是设在金泉的前线指挥部，由国防部长崔庸健任北朝鲜武装部队副总司令。他曾参加过中共领导的八路军。8月和9月，担任前线指挥部司令员的是金策将军，其参谋长为姜君中将，后者8月份在安东附近触雷身亡。
第2军司令部设在闻庆，负责指挥大邱以北向东至海岸之间地区的作战行动，金武亭中将担任军长。他毕业于蒋介石领导下的黄埔军校，是中国内战时资深的共产党员，曾追随毛泽东参加了长征，据说是参加长征的30名朝鲜人中唯一幸存者。
朝鲜战争初期攻克汉城的第1军在前线指挥部直接领导下，负责进攻釜山防御圈的西半部弧形防区，即倭馆以南至朝鲜海峡。金雄中将担任该军军长。他是一位出色的军人，曾从朝鲜去中国，在黄埔军校就读，尔后在华北的共产党八路军中任职，据说他曾任过旅长或师长。人们普遍认为他是北朝鲜野战指挥官中最能干的一位。他精力充沛、性情粗暴，下属对他敬而远之。第1军军部设在全州。
9月初，由于时间紧迫，北朝鲜最高司令部拟制了大规模进攻釜山防御圈的协同作战计划。北朝鲜人为此做了巨大努力，调动了13个步兵师、1个装甲师、2个装甲旅和各种保安部队投入战线。在第1军的正面上，从大邱的对面，沿洛东江从北向南是第10、第2、第4、第9、第7和第6师，第105装甲师一部和新到达的第16装甲旅负责支援。第16装甲旅(实际上只有一个团)装备有43辆新出产的T－34坦克，它8月份离开平壤参加9月的攻势行动。第6师之后，部署着第104保安旅。第2军的正面上，从大邱西北向东至海岸线，从西到东依次是第3、第13、第1、第8、第12和第5师，第105装甲师一部和新到达的第17装甲旅负责支援。第17装甲旅(同样只有一个团)离开平壤时装备有40辆新出产的坦克。8月23日前后，两个旅装备的大多数(如果不是全部)坦克从苏联通过满洲到达平壤，立即配备了经过训练的坦克兵。两个装甲旅各有2个营，每营4个连。这两个新建坦克旅是在夜间乘火车到达前线的。
在第2军的北部和东部的正面上，除了有第17装甲旅，第2军没有新的力量投入9月攻势，而在第1军正面上则有两个先前未投入战斗的步兵部队，加强了突击力量。第9师(欠第3团，驻仁川)以第3边防保安队为骨干组成，8月25日前后从汉城到达陕川地区，部署在晋州－马山地区的第7师除了在忠武与南朝鲜陆战队作战的两个营外，先前均未投入作战。
9月1日，北朝鲜部队集中于前沿准备突击釜山防御圈，其总兵力达98000人，其中1／3左右是新兵，大多数在南朝鲜强征入伍，被匆忙投入战场。他们几乎没有受过训练，也没有什么武器。据估计，各主要部队兵力如下：
总数97850
第1师5000
第2师6000
第3师7000
第4师5500
第5师7000
第6师10000
第7师9000
第8师6500
第9师9350
第10师7500
第12师5000
第13师9000
第15师7000
第104保安旅2000
第105装甲师1000
第16装甲旅500
第17装甲旅500
大举进攻的计划最迟在进入8月下旬时就开始拟制了，因为北朝鲜总部于8月20左右就给第1军下达了进攻命令。敌人计划了五个主要攻击群及其目标：
1.第6和第7师突破美第25师防御，向南部马山方向实施突击；
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