面对中国的打打停停的做法，美国方面有些不知所措。10月20日，杜勒斯赴台湾，准备迫使蒋介石从金门、马祖撤军。但就在他到达台湾前夕，中国军队又因美舰为蒋军护航而恢复了炮击，使杜勒斯的使命未能实现。蒋介石根本拒绝从金门、马祖撤军，并大骂美国靠不住，对不起他。看来在反对美国搞“两个中国”这一点上，蒋介石集团同中国人民有共同点。10月25日，国防部长彭德怀再次发表《告台湾同胞书》，指出：“美国人强迫制造‘两个中国’的伎俩，全中国人民，包括你们海外侨胞在内，是绝对不容许其实现的”，“中国人民的事只能由我们中国人自己解决，一时难于解决，可以从长商议。”同时宣布在国民党不让美国人护航的前提下，逢双日停止炮击，以便金门诸岛能得到充分供应。从此，炮击金门变成了纯粹的政治仗，不但双日不打，就是单日打炮，也不打阵地和居民，只打到海滩上。蒋军回炮，也同样只打到海滩。后来又发展到每逢年节，对金门停止炮击3天，蒋军也同样处理。炮击金门成为中、美、蒋之间的一种特殊的对话方式。海峡两岸的领导人实际上形成了某种默契，共同抵制美国的使大陆与台湾隔绝的计划。正如毛泽东当时所说的，“我们现在的方针是援蒋抗美”。中国政府巧妙地利用美蒋之间的矛盾，有效地反对了美国制造“两个中国”的阴谋。
10月25日《告台湾同胞书》发表后，艾森豪威尔决定，只要中国在双日不开炮，美国将不参加护航活动。至此，台湾海峡紧张局势缓解。12月10日，美国宣布自台湾地区撤出部分海军。
第二次台湾海峡危机仍然是起因于美国对台湾问题的干涉。危机中，中美关系再次达到军事对峙的程度，以至于美国再次考虑对中国使用核武器。只是美国怕国际舆论和国内人民的反对，才采取了克制的态度。危机中，中国方面也保持了相当的克制，并采取了灵活的策略，击破了美国制造“两个中国”的阴谋。
三、越南战争：中美暗中角力
1958年台湾海峡危机后，中美对抗与较量的主要场所由中国的东面转到了南面，即越南。中美在越南战争中的角力与斗法，构成了整个60年代中美对抗较量的主要内容。虽然中美并未在越南直接地、正式地进行热战，但两国所投入的人力和物力以及所付出的代价却是完全可以和朝鲜战争相比拟。对美国来说，越南战争从1961年5月开始，到1975年4月结束，长达14年。这是第二次大战后持续时间最长的局部战争。美国在这场战争中，共投入60余万人，其中30余万人受伤，5.6万人死亡；使用了除原子弹以外的各种现代化武器装备，损失飞机7000多架，耗用军费2000多亿美元。中国对越南进行了大量的物资和军事援助，金额超过200亿美元；特别是1965年7月至1973年8月，先后派出防空、工程、后勤保障等支援部队共32万余人，秘密进入越南，援越抗美，8年间共伤5000人，亡1100人。这是抗美援朝之后中国最大的一次军事行动。
实际上，中美在越南的角力可以追溯到50年代初。自新中国成立后，中美在越南问题上就一直处于对立状态。二战结束后，1945年8月下旬，越南人民在印度支那共产党和胡志明领导下，举行了八月革命，取得胜利。1945年9月2日，胡志明在河内巴亭广场发表“独立宣言”，宣告越南民主共和国成立，并宣布与法国脱离殖民关系。但是，法国殖民主义者却试图卷土重来。刚刚赶走日本侵略者的越南人民又展开了抗法战争。美国从意识形态和全球战略出发，全面支持、援助法国；而中国则坚决支持、援助同志加兄弟越南。美国向法国军队提供了达12亿美元的战争援助。而中国则不仅援助越南人民军枪支15.5万支（挺），火炮3692门，以及部分弹药、器材、粮食等物资，还派出军事顾问团协助指导抗法战争。
1954年的日内瓦会议，签订了日内瓦协议，法国侵越战争结束。按照美国的本意，它宁愿法国坚持打下去，而不愿看到南越的一部分丧失给共产党。所以，日内瓦协议被美国国家安全委员会称作是完成共产主义一大扩张步伐的灾难。美国拒绝在协议上签字。艾森豪威尔还宣称，这些协议“包含着我们所不喜欢的东西”，美国不是协议的一方，不受它的约束。这为美国后来卷入越南埋下了伏笔。在冷战格局下，美国肯定要介入越南事务的。1954年4月，艾森豪威尔提出了“多米诺骨牌效应论”，认为，如果共产党统治了整个越南，则整个印度支那防线就会发生“多米诺效应”，以致于全部沦陷。美国决策层还认为，越南的人民斗争，主要是由于中国的策动和援助引起的，如果共产主义在南越获胜，整个印度支那就会变成中国的势力范围。他们甚至还认为，如果美国力量退出越南，莫斯科和北京就会来填补力量真空，这将导致第三次世界大战。由此可见，美国干涉越南，其矛头也是对着中国和整个共产主义运动。正如美国学者罗伯特·舒尔辛格所说，“美国在越南的战争，在一定程度上是为了遏制中华人民共和国并与之对抗的。”
法国从越南撤军后不久，美国就迅速取代了法国的地位，对越南进行渗透。1954年9月，在美国策划下，美英等到8国在菲律宾首都马尼拉签订了军事同盟性质的东南亚集体防务条约，将南越政权划入该集团的“保护区”。1955年10月，在美国支持下，南越吴庭艳集团成立了“越南共和国政府”。越南南方人民开展了武装斗争，反对吴庭艳集团的统治。1960年12月，实际上由越南劳动党领导的越南南方民族解放阵线成立，领导人民从事游击战争。中国政府率先承认了该组织，同时从各方面向越南南方人民提供物质援助。越南南方人民的斗争不断发展壮大。美国见单靠傀儡政权不行，于是亲自出马，发动侵越战争。
1961年1月，约翰·肯尼迪就任美国总统。肯尼迪一直是美国干涉越南的最积极鼓吹者。在1956年的一次演说中，他宣称，如果赤色浪潮淹没南越，东南亚其他国家乃至印度、日本都会受到严重威胁。他还认为，南越是在亚洲试验和示范民主的场所，是用以对抗中国日益增长的影响的样板，它的失败将在整个亚洲造成严重的心理后果。南越还是“反叛乱”的试验场所，成了按美国方式解决第三世界问题的试金石。他要通过南越向“拭目以待的世界”表明，代表未来的不是共产主义，而是美国。此外，肯尼迪是民主党人，民主党自新中国成立以来在外交政策上一直受共和党的攻击，被说成是软弱，应负“失去中国的责任”，肯尼迪政府为了表示自己并不是“亲共派”，因此要在越南问题上表现一下，以表明民主党在反共上更强硬。
1961年5月14日，美国总统肯尼迪下令派遣400名美军“特种作战部队”和100名军事顾问进入越南南方，开始长达14年的侵越战争。不过，直到1965年2月，战争主要在越南南方进行，被称为“特种战争”阶段。战争主要特点是：由美国出钱、出枪、出顾问，以南越西贡当局军队为主体，进行所谓的“反游击战争”。“特种战争”爆发后，中国政府马上公开表示坚决支持越南人民的抗美斗争。当时，中国国内正处于严重经济困难时期，国际上也处于十分不利的境地；同苏联的关系破裂，与印度的关系日益恶化，周边安全受到了来自多方面的威胁。不过，中国领导人认为，主要威胁还是来自东南方向，而美国则是造成威胁的首要根源。虽然中苏关系在1962年新疆地区发生边境事件后更趋紧张，但中苏之间的矛盾主要还是集中在控制与反控制问题上。而且，中国领导人还认为，苏联“变修”是帝国主义和平演变的结果，因此主要敌人仍然是以美国为首的帝国主义。据此，中国对越南的抗美斗争给予了积极的、巨大的支持。1962年，中国向越南提供了230个步兵营的武器装备。1963年3月，中国军队总参谋长罗瑞卿率领军事代表团赴越，同越南领导人共同研究中国如何援越问题。国家主席刘少奇、国务院总理周恩来都曾访问过越南，鼓励越南人民的抗美斗争。毛泽东主席多次接见越南领导人，表达中国支持越南的立场。在中国及其它国家的支持和声援下，美国的“特种战争”归于失败，到1964年，越南南方人民共歼灭敌人22万人，其中美军3500人，击敌机2000架，与此同时，越南南方民族解放力量发展到20万人，控制地区包括南方4/5的土地和2/3的人口。
“特种战争”的失败强化了美国决策层原来对中国及共产主义运动形势的看法。他们确信，共产主义在南越的胜利将给整个亚洲带来急剧的影响。这不仅会助长中国已经树立起来的非凡的自信心，也会提高其作为一个世界共产主义领袖的声望。中央情报局认为，共产主义在南越的胜利将证实中国的断言，即美国是一只纸老虎。此时，肯尼迪已遇刺身亡，林登·约翰逊继任总统。约翰逊完全继承了肯尼迪的越南政策和对华政策。1964年8月4日，“北部湾事件”发生，美舰在北部湾海面与北越舰艇发生激战，次日，美国第七舰队舰载飞机轰炸北越沿海地区军事设施，战火烧到越南北方，美国对越南的战争升级。8月5日，美国国会通过了“东京湾（即北部湾）决议”，授权总统采取一切必要措施以击退对美军的任何“武装袭击”。12月，美国空军实行“横滚”作战计划，出动飞机轰炸“胡志明小道”沿线地区。
越南战争的升级，引起中国领导人的深切关注。他们认为，越南战争由南方扩展到北方，对中国的安全构成了直接威胁。8月6日，中国政府发表声明，指出：“美国点起了侵略战火，越南民主共和国就取得了反侵略的行动权力，一切维护日内瓦协议的国家也取得了支援越南民主共和国反侵略的权力。”声明还宣告：“越南民主共和国是中国唇齿相依的邻邦”，“美国对越南民主共和国的侵犯，就是对中国的侵犯，中国人民决不会坐视不救。”10月16日，中国成功地试爆了第一颗原子弹。中国政府发表声明指出，中国进行核试验是为了防御，中国绝不首先使用核武器。这件事在美国引起极大震动。美国总统约翰逊说，这是“世界历史最不幸的时刻之一”。他说，“即使共产党中国最后发展了一支可靠的核力量”，也不会影响美国“对付共产党中国的侵略”的决心。国防部长麦克纳马拉公开宣称，美国的战略核部队有足够的力量“摧毁共产党中国的社会”。国务卿迪安·腊克斯称，“美国目前对外政策的主要问题是如何对付中国……手中有了核武器的问题。”
1965年3月，经总统约翰逊批准，美国对越南北方实行“滚雷计划”，轰炸升级；同时，美国海军陆战队也在越南中部的岘港登陆。这样，美国在越南进行的以西贡军队为主体、以“反游击战”为特征的“特种战争”，终于完全发展为以美军为主体、以“南打北炸”为特征的局部战争。与此同时，美国的反华声调也进一步升高，2月18日，国防部长麦克纳马拉在参议院军事委员会作证时称：“中国今天是美国的主要敌人”，“我们打算坚定不移地反对共产党中国。”许多美国报纸也声称，越南战争中将不再有朝鲜战争中那样的“庇护所”，美国军队对北越军队实行“穷追”，作战中不承认“任何武器限制”。言外之意就是可以运用核武器。美《幸福》杂志刊登的《太平洋战略》一文中说，美国的军事机构“从一个反对俄国的、以北大西洋公约为中心的战略，正在转变为一个反对中国的、以夏威夷为中心的战略”。更为严重的，美国军用飞机还连续飞越中国海南岛地区和云南、广西上空，投掷炸弹，发射导弹，使中国军民屡有伤亡。中国感受到了强烈的军事威胁。中国政府认为，美国对中国的威胁，已由潜在、间接的威胁，变为现实的、直接的威胁。
面对美国的战争威胁，中国政府作出了强烈的反应。3月12日，中国政府发表声明，指出：“告诉美国侵略者，中国人民不怕这一套（指要对中国进行轰炸——笔者注），我们从来不把自己的安全建立在美国不来侵略的善心上。我们是有准备的”，“中国人民将坚定不移地采取一切可能措施，支持越南人民和印度支那人民，把反对美国侵略者的斗争进行到底。”随后，《人民日报》发表社论，指出：中国人民将“给浴血战斗着的英雄南越人民以一切必要的物质支援，包括武器和一切作战物资。同时我们也时刻准备着，当越南人民需要的时候，派遣我们的人员，同越南人民一道，共同战斗，消灭美国侵略者”。
随着越南战争的升级，北越向中国提出了派兵入越参战的请求。1965年4、5月，越南劳动党第一书记黎笋、副总理兼国防部长武元甲和越南劳动党领袖胡志明先后来华访问，要求中国扩大物资援助规模，并向南越派出支援部队。此时，毛泽东对战争形势的估计已经不同于50年代末60年代初。他认为，战争的形势已经十分严重。他指出必须立足于战争，从准备大打、早打出发，积极备战，立足于早打、大战、打原子战争。与此同时，中国领导人改变了原定的将提高人民生活水平放在突出位置上的经济建设计划。1965年6月16日，毛泽东在中央政治局常委会上提出，经济建设计划，一国防、二农业、三工业，把国防提到了第一位。但是，在是否出兵越南的问题上，中国领导人经过慎重考虑，决定采取秘密出兵的方式，派遣防空、工程、铁道和后勤保障部队进入越南北方。中国要达到的基本目标是，把地面战争局限在越南南方的范围内，把美机的空袭控制在越南的范围之内，并给入侵者以坚决的打击。这种作法，既达到了出兵的目的，又可以在外交上给中美双方留下回旋余地，因为名义上中美还不是交战国，中美对抗只是间接的。
从1965年6月至1973年8月，中国先后派出了防空、工程、铁道、扫雷、后勤等部队总计达32万余人，最高年份达17万人。这些部队在越南北方执行协助防空作战，保护交通运输线，维护抢修铁路、公路，构筑国防工程，扫雷和铺设输油管工程及后勤保障等任务。