포로문제는 휴전협상에서 유엔군 측과 공산군 측이 1951년 12월 11일부터 논의하기 시작하여 1953년 6월 8일 포로의 송환에 대한 합의를 볼 때까지 가장 첨예하게 대립했던 의제였다. 그러므로 송환을 거부하는 포로 처리에 관한 포로교환협정으로 사실상 휴전 성립될 수 있었다.
포로문제는 전쟁이 끝난 후 포로를 모두 자국으로 보내면 쉽게 해결될 수 있으나, 6·25전쟁에서는 포로 규모의 차이와 송환을 거부하는 포로가 존재함으로써 복잡하게 전개되었다.
1951년 12월 포로명단 교부시 유엔군 측은 132,474명을 제시한 데 비해 공산군 측은 전쟁 1년간 국군과 유엔군 포로의 규모가 10만 명에 넘었다는 북한군 총사령부의 발표와는 달리 아군의 포로명단은 11,559명에 불과했다. 이에 따라 유엔군 측은 공산 측에 ‘사라진 국군포로’에 대한 해명을 요구했으며, 이들을 귀환시키기 위해 포로교환원칙으로 1:1 송환원칙을 제시하기도 했지만, 공산측의 거부로 실현되지 못하였다.
포로교환 협상에서 더욱 큰 쟁점은 공산포로 가운데 북한이나 중국으로 송환되기를 거부하는 반공포로의 처리였다. 공산측이 송환을 거부하는 포로를 강제적으로라도 전부 송환시키자는 ‘전원송환’을, 유엔군 측은 포로의 개인 의사를 존중한다는 ‘자원송환’을 포로의 송환 원칙으로 내세우면서 대립했다.
송환원칙을 둘러싸고 휴회를 거듭하다가 스탈린 사망 후 1953년 5월 하순 양측은 송환거부포로를 중립국 감시 아래 처리하는 방안에 합의하였다. 한국정부는 물론 반공포로들도 중립국송환위원회의 인도국이 친공산 국가이고, 그들의 감독 아래 장기간 설득에 대해 반대했지만, 양측의 합의대로 시행되었다.
포로협정은 1953년 6월 8일 14:00시에 판문점에서 영문, 한국문, 중국문 등 세가지로 작성되었고, 유엔군 측 수석대표 해리슨 2세, 공산 측 북한군 대장 남일이 서명했다. 원본은 군사정전위원회에 보관되어 있고, 사본은 국방부군사편찬연구소 등지에 있다.
포로교환협정은 총칙, 포로의 관리, 설득, 전쟁포로의 처리, 적십자사의 방문, 포로 및 중립국송환위원회를 위한 보급 등 11개 조항으로 규정되어 송환거부 포로처리에 관한 쌍방의 책임이 명시되어 있다.
총칙에서는 송환거부포로의 처리를 위한 중립국송환위원회의 설치와 운용에 대한 원칙을 밝히고 있다. 유엔군과 공산 측은 휴전 후 모든 포로들이 송환될 기회를 가지도록 보장하기 위하여 스위스, 스웨덴, 폴란드, 체코 및 인도 대표로 하여금 중립국송환위원회를 구성하도록 요청하고 그 활동에 협조하도록 했다. 인도 정부는 중립국송환위원회의 활동에 소요되는 군대와 운영요원을 제공하며, 인도 대표는 중립국송환위원회 감독 및 의장이 된다.
포로의 관리 조항에서는 휴전협정의 발효 이후 가능한 한 조속히 최대한 60일 이내 송환을 반대하는 모든 포로는 중립국송환위원회에 이관되도록 했다.
설득 조항에서는 설득기간과 방법을 명시하고 있는데, 중립국송환위원회는 포로를 인계받은 후 90일 이내에 포로 소속국이 포로들에게 그들의 권한을 설명하도록 하였고, 설득기간 종료 후 여전히 남은 송환거부 포로들은 정치회담에 이관되도록 했으며, 정치회담에서도 이들의 처리에 합의하지 못할 경우 해당 포로는 중립국송환위원회의 선언에 의해 전쟁포로에서 민간인 신분으로 변경되도록 했다.
포로문제로 1년 반 이상을 끌었던 협상 끝에 포로교환협정에 합의함으로써 유엔군과 공산 측 대표들은 정전협정을 타결할 수 있었다. 그러나 송환거부 포로의 중립국송환위원회로 이송을 반대하는 이승만 대통령이 1953년 6월 18일 이들을 석방시킴으로써 이에 대한 공산 측의 보복으로 금성전투 등이 있은 후 정전협정이 체결되었다.