其实，早在陈明仁闲居南京期间，原71军的高级将领致信陈明仁不能再为蒋介石、陈诚卖命。在四平被俘的胞弟陈明信从东北释放回到南京，向他转告了同乡李立三的寄语，叙说了优待俘虏的事实。一切对陈明仁触动很大。
陈明仁是胸怀大略的人，虽然决定起义，表面上却不动声色。为迷惑蒋介石，他甚至以反共的面目出现。陈明仁召集市政府的官员讲话，声称要与共军打到底，坚决按国民党政府的指意从事。可私下，他对身边人说，我保证长沙听不到枪声炮声。
曾与陈明仁在四平血战的四野部队，此时也捐弃前嫌，派出和谈代表到湖南平江县，与程潜、陈明仁的代表和平谈判，相互协商有关长沙起义的具体事宜。1949年8月2日至6日，毛泽东三次电告林彪等人，要妥善对待陈明仁。
1949年8月4日，程潜、陈明仁通电起义，湖南和平解放。此时，距离新中国成立还有两个月，程潜和陈明仁的和平起义，为新中国的成立献上了一份厚礼，特别是迅速解放西南和华南，有着重大意义。
程潜和陈明仁的起义，使毛泽东的家乡免遭战火涂炭。毛泽东给予了极高的评价，他和朱总司令在回复程潜和陈明仁的电报中说:“诸公率三湘健儿，脱离反动阵营，参加人民革命，义声昭著，全国欢迎。”
8月14日，起义部队开拔到浏阳集中改编，一切补给则由解放军后勤部负责。在浏阳开始整编部队时，所用的关防名为:“中国国民党人民解放军第一兵团司令部。”既有“国民党”，又有“人民解放军”等字样，番号印在符号和帽徽上，这是毛泽东亲自批准表示可以暂时使用，这在解放战争中是没有先例的。
1949年12月1日，第四野战军副政委陶铸宣布，起义部队正式改编为中国人民解放军第21兵团，隶属第四野战军，任命陈明仁为司令员，唐天际为政委。
陈明仁指挥的6个军，军长一级人选大部分是黄埔一期的，下属也并不是陈的基本部队。起义后，不少部属率部叛逃。陈明仁则显得非常苦闷。作为一个军人，又是一个兵团司令，处于这种境况中，其心情是可以体会到的。
毛泽东安慰他:“你的义举意义重大，功劳不小。即使你一个人起义，也是成功之举！”
国民党元老李宗仁听说程潜和陈明仁在长沙通电起义，叹息道:“可惜一个党国元老，一个国军名将，被老蒋逼得走投无路，真是树未倒，猢狲就散了。”
