国連軍司令部はワシントンと緊密に協議しながら、報復作戦計画を樹立した。事件発生３日後の８月２１日の朝７時に始まったポール・バーニャン作戦（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｕｌ　Ｂｕｎｙａｎ）は、（後から秘密解除によって）韓米連合作戦がどのように計画・実行されるのか、米国の対応がよく分かる。報復作戦は、なるべく全面戦を回避しようとするワシントンの政治的判断を考慮し慎重に履行された。国連軍司令部は、北側の米軍将校殺害が綿密に計画、調整されたものだったと判断した。
国連軍司令部は、事件の直後、スリランカのコロンボで開催中だった非同盟会議に参加した北側代表団は、板門店で殺害された米軍事件が米国将校によって正当な理由なく北韓軍警備兵らが攻撃を受けた事件と置き換えた文書を配布し、米国の挑発を非難。駐韓米軍撤収と国連軍司令部の解体を促す決議案を提案、通過させた。これは、斧蛮行事件が駐韓米軍の撤退を圧迫するため設計されたキャンペーンの一部であったことを確認させてくれる。
国連軍の対応作戦は、ワシントンと駐韓米国大使館と緊密に協議しながら計画された。キッシンジャー国務長官は８月１９日、「（問題の）木に対する紛争の価値が何であれ、如何なるものも殺人の計画的な行動を正当化できない」という声明を発表し、ジェラルド・フォード大統領も同じ非難声明を発表した。大統領と国務長官が北側を非難する声明を発表したのは、この事態がどれほど重大に扱われたかを示している。
国家安全保障会議の特別対策班の会議録（１９９５年６月１２日秘密解除）は、当時のワシントンの動きを記している。８月１８日の午後３時４７分（ワシントン時間）、国家安保会議（ＮＳＣ）ホワイトハウス状況室で、特別対策班の会議が開かれた。キッシンジャー国務長官が議長として会議を主宰、国務省のチャールズ・ロビンソン、フィリップ・ハビブ、国防部からは入院中のラムスフェルト長官に代わってウィリアム・クレメンツ次官とモトン・アブラモイツ、合参からは外国訪問中のブラウン議長に代わってジェームス・ホロウェイ提督、スミス中将、ＣＩＡのジョージ・ブッシュ局長、ＮＳＣのウィリアム・グラインスティン、マイケル・ホンブローが出席した。特別対策班の最初の会議は午後４時４３分に終了し、翌朝の８時に再開された。
ワシントン特別対策班が作成した韓国活動班の行動図表には、会議で議論された１８項目の検討事項の題目がある。このうち大統領が承認すべきいくつかの軍事対策を提示する。（１）Ｆ４戦闘機を沖縄から韓国へ移動（２）米本土のアイダホにあるＦ１１１戦爆機（核兵器搭載可能）を韓国に配置する準備をする（３）グアム基地のＢ５２爆撃機の韓国での訓練を準備（４）日本にあるミッドウェイ空母の韓国展開準備（５）在韓米軍の警戒態勢の上方調整戦争非常大権承認を議会に要請すべきかも検討議題だった。
ワシントンの特別対策班は、合参議長が国連軍司令官スチルウェル将軍と協力して可能な攻撃計画を立てることに同意した。ＮＡＴＯ同盟国、日本、豪州、カナダなどにも通報し、キッシンジャー国務長官が北韓の同盟である中国代表とも会うことにした。
ワシントン特別対策班の会議録に目を引く内容がある。キッシンジャー国務長官（議長）は、最初の会議の冒頭、重要な問題を指摘した。「事件が昨日の夜９時４３分（ワシントン時間）に発生したのに、私は今朝９時まで報告を受けなかった」　　　　　（つづく）