此時周恩來正好親臨前線，了解到惠州守軍工事堅固，明暗火力點甚多，組成了嚴密的火網，我攻城部隊不僅火力分散，而且進行四面包圍，使城內守軍不拼死守城則無出路；陳明仁等拼死沖殺，只能徒增傷亡。他接到陳明仁的報告，認為所述甚為有理，于是建議蔣介石，立即改變5點鐘攻城的計劃。蔣介石這才命令停止攻城，連夜召開軍事會議。蔣介石同意周恩來的分析和建議，將攻擊東門浮橋和惠陽縣的部隊撤出，集中炮火轟擊北門和西門的敵軍重要火力點。陳誠指揮的炮兵連，用人將野炮扛到北門外，直接瞄準，逼近射擊，掩護陳明仁等攻城部隊。周恩來還率領政工人員深入前線做政治思想鼓動工作，使陳明仁等于14日下午4時，攻克惠州城。戰(zhàn)役結束第三天，蔣介石和周恩來，以及何應欽、蘇聯(lián)顧問鮑羅廷等參加慶功會，由蔣介石親發(fā)號令，吹三番號向首先登上城樓的陳明仁、陳賡等敬禮。陳明仁因戰(zhàn)功卓著，一年之內，由少尉排長晉升為中校營長。

陳明仁每回憶起這段往事，總忘不了周恩來對他的保護：“如不是周恩來認為我的報告有理，勸告蔣介石糾正錯誤的打法，并提出了正確的作戰(zhàn)方案，我陳明仁早已死在惠州城下了！”

抗戰(zhàn)中，陳明仁多次立功，升任中將軍長。他前期一帆風順，養(yǎng)成了剛愎自用的性格，得罪過不少人。蔣介石發(fā)動全面內戰(zhàn)，令他率部開赴東北。1946年4月在進攻四平街戰(zhàn)斗中，其八十七師大部在金山堡、大洼地區(qū)被解放軍殲滅。1947年5月，在增援懷德的途中，在大黑林子地區(qū)，其八十八師和九十一師被殲，陳率七十一軍殘部退守四平。四平是東北的交通樞紐之一，是國民黨的戰(zhàn)略要點，工事堅固，防御體系完備。蔣介石下令死守該城。陳明仁忠實地執(zhí)行了蔣介石的命令，據守四平街。解放軍雖然很快突破了陳明仁軍部的核心陣地，活捉了警衛(wèi)團長、陳明仁的胞弟陳明信，解放了五分之三的四平，后因國民黨援軍趕到，解放軍只好撤了四平之圍。

陳明仁據守四平有功，一時成為英雄。蔣介石升任他為兵團司令，授予青天白日勛章，要他到各地傳授經驗。陳明仁的軍功武運達到登峰造極的程度。然而載譽成名的陳明仁很快招來了其他派系的忌恨。四平戰(zhàn)后，陳誠曾組織一批人到四平現場參觀，其中也有美國軍官。當美國人發(fā)現用整包美援面粉壘砌工事時，極為不滿，當即向陳誠提出抗議。對陳明仁素無好感的陳誠，添油加醋地向蔣介石告了“御狀”，并建議蔣介石將陳明仁撤職查辦。蔣介石聽從了陳誠的話，但他還是給他的學生留了點面子：撤了陳明仁的兵團司令職務，調為總統(tǒng)府中將參軍的閑差。