1949年2月，陈明仁以国民党华中“剿总”副司令兼1兵团司令的身份，率部浩浩荡荡开入湖南，执掌湖南兵权。
当时，部分解放军指战员对陈明仁抱有成见，但同为湖南老乡的毛泽东对他一直寄有深厚的期望，很希望这位国民党虎将站到人民的一边。毛泽东曾对民主人士章士钊说：“陈明仁是坐在他们的船上，各划各的船，都想划赢，这是理所当然的，我们会谅解，只要他站过来就行了，我们还要重用他。”
四平之役，陈明仁胞弟陈明信被解放军俘虏，湖南老乡、中共中央委员李立三亲自接见，随后放陈明信回南京，由此拉开了对陈明仁的统战工作。陈明仁率军回湘后，已有厌战之意，决定拜访他的醴陵同乡———国民党元老、时任湖南省主席程潜，就个人前途和湖南前途征询程潜的意见。
早在1948年7月，程潜回湘主政，便开始对南京方面先是阳奉阴违，后是恭倨无常，令蒋介石提心吊胆。中共湖南省工委乘机加强了对程潜的统战工作，成立了以醴陵人余志宏为组长的策反小组，很快与程潜达成相机起义的共识。
1949年2月，陈明仁两次造访程潜，很快达成脱离内战、争取和平、造福桑梓的三项共识。但是对于率部起义，陈明仁心里充满了矛盾。陈明仁担心主要有三：一是四平铸恨，怕中国共产党报四平之仇；二是追随国民党20多年，怕戴上投降帽子；三是爱兵如子，怕官兵起义后被当成俘虏。余志宏了解到陈明仁的矛盾心情后，一次又一次向其阐明党的政策，但陈明仁仍是铁嘴不开。
陈明仁不肯下定起义决心，中共中央和程潜都极为担心，海内外的湖南名流也为此绞尽脑汁。远在香港的民主人士章士钊听说此事后，专门给程潜写信，将毛泽东的话原原本本转达。陈明仁从程潜处看到信后，夜不能寐，心中多年的疙瘩终于解开，很快就向中共地下党表明立场：程颂公（程潜的字）造福桑梓，酝酿起义，子良（陈明仁的字）内心赞同，当仁不让。
1949年8月4日，程潜和陈明仁率湖南10万大军正式宣布起义，长沙和平解放。后来陈明仁又单独致电毛泽东表示：服膺新民主主义，接受中国共产党的领导，竭尽驾骀，以图报效。
新中国成立后，毛泽东请陈明仁在自己家中做客，鼓励他继续带兵，并幽默地说：“我看林彪打仗就不如你哟！”
起义后，陈明仁所部被改编为中国人民解放军第21兵团，陈明仁仍任司令员。朝鲜战争爆发后，陈明仁多次请缨参战，恰逢广西匪患猖獗，中共中央遂令陈明仁率部由湘入桂。1950年12月底，21兵团火速入桂，仅用半年就彻底剿灭广西大小土匪。1952年，21兵团部又改组为水利工程部队司令部，部队部分抽调到荆江防汛，另组成55军。陈明仁戎马一生，习惯了一线带兵打仗，不愿上调到上级机关任职，自愿担任55军军长，率部驻守广东湛江，看守祖国南大门。
1955年9月，尚未加入中国共产党的陈明仁被授予上将军衔，成为开国上将中3位原国民党高级将领之一。
初审：许治远
复审：傅仁斌
终审：袁万茂
