肯尼迪将华约国家的行动看作是对美国勇气和意志的检验，尤其是“猪湾事件”使美国核大国形象受损之后。美国强硬地提出所谓柏林问题“三要素”：即：西柏林的“自由”及“生存能力”、西方在西柏林的权利、进入西柏林的交通畅通不受干涉。坚持要求东德举行“自由选举”，以实现统一。（17）在与盟国协调后，美国与英法一道断然拒绝苏联的要求，严厉警告苏联方针的“巨大危险”，要求苏联不要轻举妄动，强调只有“在和平与自由中，在普遍承认的自决原则基础上”重新统一，才能解决德国问题和实现中欧的安宁。（18）美国国会批准肯尼迪政府32亿美元追加军事拨款议案，增加三军兵员，征后备队入伍，利用拨款大搞国内“民防”建设。（19）同时，美国还要求西欧盟国加强军事准备，增加驻欧军队。美苏对抗达到高峰。双方都发出大量的言辞强硬激烈的讲话、声明、照会、抗议和反抗议、威吓和反威吓、谴责和反谴责，试图在话语上占据上风，以摆脱战略困境。美苏还做出一系列表明坚定态度的姿态，用以平衡各自的心理。美国视柏林为“自由世界的橱窗”，是考验西方国家‘意志’和‘实力’的最重要场所”。赫鲁晓夫则称西柏林是卡在喉咙里的一个“毒瘤”，决定对其进行“外科手术”，“消除柏林被占领状态”。（20）
        与此同时，华约方面举行模拟使用战术核武器的演习，第一次召开华约国家国防部长会议；在东德举行大规模联合军事演习，以此表示保卫柏林的决心。北约方面重申西方在西柏林的权利不容侵犯；美国海军陆战队1500人奉命乘装甲车沿赫姆施塔特-柏林高速公路支援西柏林以显示美国的决心，并检验苏联是否会干涉西柏林的通道自由，英法等国增加驻欧洲的军队，在中欧和地中海地区进行军事演习；甚至把演习范围扩大到西柏林大街上，北约部队有意在柏林各区间进出，以示有自由通行之权。美苏双方不时在东西柏林边界过境点上发生阻拦车辆、扣留人员等纠纷，美苏双方的坦克对峙，更加剧了这一紧张气氛。
        今天，人们不难看出，当时苏联一心想整合西方力保的西柏林这块政治、军事上的“飞地”。柏林危机的“客观因素”就是西方在铁幕以东拥有西柏林这样一块“飞地”。在这种奇特的环境下，东西方之间的利益冲突、美苏坦克对峙表明“双方不同见解和信念的‘主观因素’”。（21）但西方国家没有采取行动摧毁柏林墙；苏联也没有试图阻止过西方为维持西柏林生存所做的供应工作，没有单独签署对德和约，核威势战略制约着直接爆发军事冲突的可能。
        危机期间美苏双方都在寻求外交途径以缓解紧张关系，双方都采取克制态度。美国不愿为统一德国冒核战争的风险，苏联也无力按自己的愿望解决德国统一问题，对抗的双方只好承认现实。在第二次柏林危机中，美苏学会了如何最大限度地考验对方的忍耐力，形成了双方均能接受的处理危机的“游戏规则”，即多给对方一点回旋余地。
        在东西方对峙的冷战时代，基本的核威慑，它的重要性远远大于任何核对抗力量对比的计算。对于处于相对核劣势一方的苏联来说，在古巴建立导弹基地，是对欧亚大陆边缘的美国实力地位安置一个杠杆。1962年7月26日古巴领导人卡斯特罗关于“侵犯古巴任何新的尝试都不会得逞”的演讲，引起美国和西方国家的怀疑。肯尼迪两次在记者招待会上表示关注。同年8月底，美国U-2侦察机拍摄到苏联在古巴开始安装防空导弹的照片，照片清晰地展示苏联人建筑导弹发射台的情况，这一情报立即引起肯尼迪政府的强烈反应。面对可能发生的核战争，美国意识到“在古巴部署苏联导弹虽然扭转不了美苏战略力量对比美国占优势的地位，但苏联利用在古巴的地缘优势，可以“打击他们本来无法打击的更多目标，将会明显减弱美国现有的战略核优势”。（22）美国迅速对这一事件进行战略评估，国务院、国防部作出应对危机的几种选择：政治外交途径（Political-Diplomatic Considerations）；实施军事打击 （Military Options Considered）；采取封锁“隔离”（The Blockade Decision）；对古巴进行封锁“隔离”在肯尼迪与他的高级将领们中达成共识。（23）
        肯尼迪向全世界宣布：苏联在古巴的行动是对“所有美洲国家和平与安全的威胁”、对“世界和平的威胁”，美国将对运往古巴的“一切进攻性军事装备在海上进行严格检查”、实行“严格的‘隔离’政策”。（24）危机期间，数百艘美国军舰在加勒比海地区进行巡逻，载有核弹头的B-52轰炸机飞越古巴周围的上空。美国在世界各地的海、陆、空三军部队进入戒备状态。一切可能爆发的战争危机笼罩美国和全世界。美国紧张地等待苏联的反应，同时积极寻求北约和拉丁美洲国家的支持。北约组织内部意见并非完全一致，加拿大担心美国的封锁会影响其与古巴的海上贸易，而英国则对美国不同其磋商表示遗憾，称封锁是“法律上有问题”的措施，麦克米伦政府希望“能够进行范围更广泛的谈判”。西方军事集团内部出现不和谐的声音。美国要求联合国安理会召开紧急会议，要求在取消隔离前苏联必须在联合国的监督下撤走一切进攻性导弹。（25）面对美国强大的压力，苏联终于妥协，尽管赫鲁晓夫宣称：“从古巴撤走导弹，是为了让世界避免一场可能的核灾难”。（26）苏联人首先在核赌注面前退却。苏联从古巴撤走全部导弹，美国则向苏联作出不入侵古巴和从土耳其撤走导弹的承诺，美苏核对抗以苏联妥协而收场。（27）
        从理论上讲，核对抗困境下的生存是国家利益所在，而核对抗双方的生存都抓在对方手里，因此任何一方也没有把握确保生存，古巴导弹危机使美苏两国都认识到全面核战争对生存所构成的威胁，两国的根本利益要求避免核战争，古巴导弹危机的消除就是建立在对核战争认识的基础上的。核战争的巨大毁灭性，避免两国爆发核战争成为美苏心照不宣、严格遵守的原则，这是两个核大国共同的利益资产。实际上，美苏两国都自觉或不自觉地“在防止军事冲突的问题上，找到了共同的立场和共同的语言”。（28）古巴导弹危机使美苏双方都面临两难选择，他们所赖以取胜的核威胁，也正是他们自己必须摆脱的安全困境。
        古巴导弹危机使美苏双方都深刻地意识到避免核战争是绝对的重中之重。它是催生核禁试协议产生的因素之一。美苏双方都清楚认识到，接受敌对政府的存在是明智的。随着危机的解决，美苏之间于1962年12月开始确立在两国首都建热线联系。（29）肯尼迪和赫鲁晓夫不断交换信件，加快禁止核试验的谈判步伐，赫鲁晓夫致信肯尼迪时称：“立即签署全面禁止核试验条约的时刻到了”。（30）作为回应，肯尼迪在华盛顿美利坚大学发表演讲时宣布“如果其他国家（指苏联）不恢复核试验，美国将不在大气层进行新的核试验，美国也不会首先恢复核试验”。（31）肯尼迪的演说受到苏联欢迎。不久美、苏、英在莫斯科恢复谈判，1963年8月5日，三国代表在莫斯科签署《禁止在大气层、外层空间和水下进行核试验的条约》，即《部分核禁试条约》。这个条约对于减少人类环境的核污染，缓和美、苏对抗和国际紧张局势方面，具有一定的意义。但条约存在严重的不足，因为它并没有真正限制美苏核军备竞赛，因为条约不禁止地下核试验。实际上，在条约签订后的五年里，核试验的次数不是减少，而是增加。运载核武器的导弹和其它运载工具更是得到大规模发展。