1950年9月15日，美軍7萬餘人在北韓仁川登陸，美軍和李承晚軍不顧中國政府的一再警告，于10月初越過“三八線”向北推進。中共中央根據北韓戰争的形勢，決定将13兵團改為中國人民志願軍。10月19日，洪學智随着首批入朝的38軍，39軍、40軍，42軍及3個炮兵師，跨過鴨綠江，奔赴前線，擔任志願軍第二副司令員，分管司令部、特種兵和後勤工作。
初入北韓，志願軍司令部設在大洞北面的大榆洞。很快，洪學智就和彭總産生了沖突，惹惱了彭總。
志願軍司令部進駐大榆洞後，多次遭到美國飛機的轟炸。洪學智分管司令部工作，決定在離彭總住房十幾米的地方挖一個防空洞，以保障他的安全。他調來一個工兵連挖防空洞，晚上放炮炸石頭時把正在睡覺的彭總吵醒了，彭總生氣地趕走了工兵連。
洪學智吩咐工兵連繼挖洞，工兵連長很為難，怕又被彭總趕。洪學智說：“你們就說是洪副司令又讓來的，你們可以先一口氣多打幾個眼，集中起來放一炮，放炮前，先和老總警衛說說，讓警衛員提前告訴老總一下，讓他有個準備，但洞子一定得挖。”
工兵連繼續施工了，彭總果然生氣地問：“誰叫你們來的？”工兵連長答：“是洪副司令叫我們來的。”彭總說：“馬上給我停了！”工兵連長說：“洪副司令不讓停。”
彭總讓警衛員把洪學智找來，質問道：“你在山上瞎鼓搗什麼，沒事幹了？”
洪學智解釋說，挖防空洞是為了保證彭總的安全。彭總卻說那玩意兒沒用。
洪學智說：“怎麼沒用？防空可管用了，現在不挖，等敵機來了，再挖就來不及了。”
彭總不高興了：“我的防空，不用你管！”
洪學智卻笑着說這是中央的指令，彭總才不吭聲了。
工兵連抓緊時間白天黑夜不停地挖，很快挖好了防空洞。
11月24日，美軍飛機兩次轟炸了大洞，“野馬式”偵察機還在大榆洞盤旋偵察。洪學智警覺地感到：美軍是在尋找志願軍的指揮機關。便和鄧華研究如何預防，鄧華讓洪學智将此事彙報給彭總，并請彭總一起來參與研究。
洪學智向彭總彙報後，彭總卻說：“我不怕美國飛機，也不躲，也不去開會。”
洪學智隻好與“志司”的鄧華、解方、杜平等人開會研究防空問題，做出了相關決定。會後，為保險起見，洪學智又讓工兵連把那兩個防空洞整修了一下。
彭總喜歡有事沒事看作戰地圖，有時一看就是一天，屋子裡沒有地圖，他就覺得難受。洪學智為了讓彭總明天進防空洞，趁他睡着後，悄悄把他屋裡的作戰地圖取下來，挂到了防空洞裡。
第二天，也就是12月25日，清晨5點，洪學智、鄧華等人進了防空洞，卻不見彭總來。派警衛員、參謀去了幾次，彭總就是不肯來。鄧華等人知道洪學智愛和彭總開玩笑，就推洪學智去勸他。
于是兩人又産生了沖突。
彭總正坐在屋裡生悶氣，一見洪學智就責問：“洪大個兒，你把我的作戰地圖弄到哪兒去了？”洪學智說：“老總啊，拿到上面防空洞去了，已經在那挂好了，火也燒好了，現在就要研究下一步的作戰方案了。别人都去了，等着你呢！”
彭總說：“誰叫你弄去的，在這兒不行嗎？”洪學智解釋道：“老總，這兒不安全，挪到上頭去是為了防空安全，是大家商量決定的。”彭總仍不願去。洪學智繼續動員：“你不去，怎麼能行呢？出了事就晚了，再說，地圖也拿過去了，大家都等着你去讨論呢！”彭總說：“哪個要你多管閑事？”洪學智說：“這不是閑事，我應該管的。”
見彭總不吭聲了，洪學智趕忙推着他出了房門，同時吩咐警衛員把彭總的鋪蓋拿到洞裡去，彭總大聲反對，洪學智也管不上了，一路拉着彭總進了防空洞。
不一會，美軍的好幾架飛機來了，直奔彭總的住房扔炸彈，幾枚凝固汽油彈命中了彭總的住房，房子一兩分鐘就燒成了一片火海。屋裡的兩名參謀：毛岸英和高瑞欣不幸犧牲。
彭總非常難過，整天一個人坐在防空洞裡沉默不語。洪學智再一次來見他時，彭總感激地說：“今日不是你，老夫休矣。”
此後，彭總和洪學智在北韓戰場惺惺相惜，并肩戰鬥，成為患難與共的親密戰友。