5月7日，王啸飞命令驻扎在葫芦岛海军基地的陆战第一旅移驻大连，正式加入暂15军战斗序列，开始进行在仁川登陆的准备。
海上兵力主要来自从日军手中接收的9艘大舰和东海舰队主力。从江南造船厂抽调的技术骨干根据战区参谋部的要求，将两艘12000吨级战列舰和一艘8000吨重巡洋舰上的炮台和战斗部件全部拆除后，在纵轴线左侧的甲板上又铺上了一层飞行甲板，其余空间绝大部分改装成了停机位，又增添了必要的导航指挥设施。这样，世界上首次出现了三艘“航空母舰”，搭载了空军第一师第一战术轰炸机团的85架战机。完成改装后的三艘军舰外形看上去有些怪异，不过实战价值非常高。由于都属于重型军舰，航行、停泊时舰体相当稳定，所以在舰上起降飞机时可基本保持飞行甲板的平稳。限于空军缺乏在移动甲板上起降的飞行经验，参谋部对空1团的要求是强化训练在母舰3节航速以下的起降。经过三周集训，空1团的飞行员们熟练掌握了这一不算太难的技术。小伙子们对这种全新战术非常有热情，斗志高涨。其余7艘日舰，除一艘大型登陆舰和两艘3000吨驱逐舰外，全部改装为运输舰，其中一艘6000吨巡洋舰专门用于搭载装甲团的坦克和步兵战车。
经过一系列紧张筹备，登陆部队共拥有3艘“航母”、2艘护航驱逐舰、8艘护航长风舰、31艘各型扫雷舰、炮舰、鱼雷艇，5艘大型登陆舰、21艘国产小型登陆艇、34艘运输船和10余艘后勤支援船。为提高登陆部队的安全系数，海面下还有2艘秦级潜艇随行。整个特混舰队约120艘舰船，由共和国海军副司令石虎海军中将统一指挥。
5月上旬，王啸飞为配合登陆作战，对日军发起了更大规模的“5月攻势”，命令江星辰将主力全部投入对朝鲜北部防线的攻击，不留战略预备队。在解放军一轮比一轮猛烈的全线攻势下，日军有限的一线兵力已不堪重负，东条英教被迫不断向前线输送兵员。没有战事的汉城地区自然渐渐空虚了，只剩下少量卫戍部队，大多数还是没有什么战斗力的新建部队，具体配置是：仁川地区只有第9旅团的第27步兵团、第129独立炮团以及若干海岸炮连和海岸守备队，汉城地区是京城守备旅团，金浦驻扎着第102团一个营，整个仁川汉城地区的日军总兵力不超过8000人。此外在汉城以北80公里的铁原驻扎着正在整训的朝鲜治安军（性质相当于朝鲜伪军）独立第5步兵旅团。还有就是在仁川附近海域，日军布设了大量水雷。
5月的旅顺，中国海陆空三军精锐齐集，备战工作进行得如火如荼。与此同时，潜伏在朝鲜境内的特种先遣队也在积极配合大军动作。为精确掌握仁川海域的第一手资料，特遣队大队长孙明武派出了一支精干的侦察分队，在基地的协助下潜入了仁川港外没有日本驻军的灵兴岛。他们用带去的日元和白面把岛上的渔民组织了起来，指导他们对仁川海域进行侦察活动。这支小部队全面探察了月尾岛的防御、仁川的潮汐以及泥潭情况，并准确计算出了仁川海岸的高度为5.3米，向战区参谋部提供了大量精准而翔实的数据。
除此之外，中国海军还进行了一系列战略欺骗和佯动：从5月下旬开始，中德两国战舰频繁出现在群山、平壤外港附近，对海岸上的军事设施实施炮击。其结果是，日军向群山、平壤增派了海岸部队，加固了防御设施。在此期间，中国的新闻媒体也成了战略欺骗的工具。东北站区故意向媒体透露了大批舰船向旅顺、葫芦岛集结的消息，并暗示有可能会在朝鲜西海岸的某个港口登陆。各大主要报纸纷纷跟进，对朝鲜战局进行一系列的追踪报导和分析，得出了各种各样的结论。其中有一些观点是普遍共识：一是中国海军运力不足，大规模登陆行动至少要等到下半年以后才能开展；二是登陆地点可以在朝鲜西海岸的任何一处海港，但绝不可能是在仁川。
这些消息在散布前都经过了再三推敲，既明确无误地告知世人解放军正在集结舰船筹备登陆，又大大隐瞒了海军的实际运力，从而在时间上突出登陆行动在短期内不可能进行，保护了6月14日发起进攻的真实意图。在地点上有意识传播仁川登陆的种种不利因素，使社会各界包括日本方面都深信仁川是最不值得考虑的地点。毕竟仁川恶劣的地理条件是铁铮铮的事实，不是人为就能伪造的。这些真真假假的消息汇集在一起，严重分散了日本当局的注意力，同时有效掩护了解放军对仁川登陆的种种武备。
再说火力准备的问题。6月1日，主攻集群两个战术轰炸团开始向纵深发展，上百架猛禽战机从建在前线的野战机场上起飞，对平壤以南的交通线进行了系统轰炸。孙明武领导的特遣队也开始对仁川、汉城附近的铁路线进行有计划破坏，全队分成了十几个小分队，对元山至汉城、平壤至汉城两条铁路线上的桥梁、关隘、车站等重要设施实行爆破。至6月13日，已成功炸毁了26处既定目标。到登陆发起前一天，北朝鲜通往汉城仁川地区的铁路线已被全部切断。
6月10日凌晨，海狼行动总指挥兼暂编15军军长林格泽和副总指挥兼特混舰队司令石虎一起登上停泊于旅顺军港的“射日”号“航空母舰
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