毛岸英在北京机器总厂的十年计划刚刚实施，1950年6月，朝鲜战争爆发，他又坚决响应党的号召，要求参加志愿军，奔赴朝鲜前线作战，毛泽东也决定让儿子去朝鲜参战。一些同志都劝毛泽东，不要让毛岸英去了，毛泽东断然地说：“谁叫他是毛泽东的儿子！他不去谁去？”
恰在这时，彭德怀在东北组建志愿军总部，正赴京向毛泽东和党中央汇报工作。毛泽东便把毛岸英交给了彭德怀，要他带毛岸英到朝鲜去经受战争的考验。毛岸英被安排在志愿军总部当俄语翻译和机要秘书。但十分痛心的是，1950年11月25日，志愿军总部遭美帝国主义的飞机轰炸，毛岸英不幸光荣牺牲。
毛岸英牺牲后，彭德怀发回了电报，因毛泽东正犯感冒，叶子龙同周恩来商量，过一段时间再报告毛泽东。毛泽东先是一怔，盯着江青、叶子龙一声不响，接着一个劲地抽烟。当他缓缓地移动目光，去拿烟时，竟然两次都没有将烟从烟盒里抽出来，屋子里静了很长时间，谁也没说一句话，只有毛泽东的牙缝里发出吸烟的咝咝声响。他的眼圈红润了。沉默了很久，毛泽东发出催人泪下的叹息：“唉，谁叫他是毛泽东的儿子呢……”有关部门拟将他的遗体运回祖国，彭德怀不同意这样做，1950年12月24日，致函周恩来总理：“……我意即埋在朝北，以志司或志愿军司令员名义刊碑，说明其自愿参军和牺牲经过，不愧为毛泽东的儿子，与其同时牺牲的另一参谋高瑞欣合埋一处，似乎对朝鲜人民教育意义较好，其他死难烈士家属亦无异议……”
周恩来接信后，马上批示：“同意彭的意见。”刘少奇、邓小平也圈阅，表示同意。毛泽东对这件事十分赞同，说：“这很好，做得对。”
毛岸英的妻子刘思齐曾请求将岸英的遗体运回国，毛泽东却摇摇头说：“青山处处埋忠骨，何必马革裹尸还。不是还有千千万万的志愿军烈士安葬在朝鲜吗？”毛泽东的胸怀像浩瀚无垠的大海，他的爱和憎总是以人民的利益为准绳。于是，毛岸英烈士就安葬在朝鲜平安南道桧仓郡的中国人民志愿军烈士陵园中。1959年，在刘思齐的请求下，毛泽东自己出路费，安排邵华陪同刘思齐，到朝鲜为毛岸英扫墓。为了不惊动朝鲜政府，刘思齐、邵华作为普通工作人员赴朝。住在我国的大使馆，往返只用了几天时间。