同年九月,陈明仁接到中共中央的邀请,即赴北京,以特邀代表名义出席“中国人民政治协商会议第一届委员会”。在京期间,陈明仁受到了毛泽东、周恩来、陈毅等中央领导人的亲自接见。毛泽东还亲自陪同程潜、李明灏及陈明仁等游览北京的名胜古迹,在天坛等地还与他们全景留念,陪同参观的还有陈叔通等。在天坛照相时,毛泽东特地要陈明仁与他单独合影,并对陈明仁说:“国外的谣言很多,你可多晒一些相片,分寄给他们,谣言就不攻自破。”(当时香港的一些报纸说陈明仁起义后遭到共产党的冷遇、迫害,已削了军职当寓公,有的说已被扣押。)毛泽东还单独邀请陈明仁到他家中作客,当毛泽东问及陈明仁有什么要求时,陈说没有。毛泽东深有感触地说:“别人有条件,按条件好办,你没条件,不好办。这样吧!以后解放军有饭吃,你有饭吃,解放军有衣穿,你就有衣穿。”
长沙起义后,陈明仁被任命为湖南省临时政府主席,他所率领的第一兵团,遵照毛泽东的指示,初步整编后起义部队建制为:中国国民党人民解放军第一兵团。陈明仁自北京开会回长沙后,紧接着进行第二次改编,于1949年11月1日,起义部队正式改编为“中国人民解放军第二十一兵团”,陈明仁任兵团司令员,唐天际任政治委员,陶铸是政治部主任。陈明仁原任湖南省临时政府主席一职,经陈明仁向中央提出辞呈,于1950年下半年由程潜正式就任湖南省人民政府主席。1955年,陈明仁被授予中国人民解放军上将军衔,毛泽东在授衔典礼上,要陈出列谒见,并再次与陈合影。此后陈当选为历届全国政协委员、常委,历届全国人大代表、国防委员会委员,享受国家五级干部待遇。
65岁告老还乡古稀之年儿孙满堂
1968年“文化大革命”期间,陈明仁忽然接到通知,要他回到湖南休养。他接此通知后,即将解放军的红五星帽徽、军衔、军服等,要警卫员送回军部,并写信告诉儿子们,他奉命回到湖南长沙当老百姓了,不久,周恩来得知此事后,即令军部将他的军服、帽徽、军衔送回,并说明不是离开解放军编制,是离职休养,在部队的一切待遇不变。陈明仁欣然接受,随后又迁到湖南长沙上麻园岭。他回长沙后,得知陶峙岳也从新疆离休回到长沙,两人往来甚笃。
陈明仁前妻谢芳如与他甘苦与共生活了三十多年,夫妻恩爱逾恒,不幸谢芳如身患癌症于1950年4月间去世。谢芳如生有两子:陈扬钊、陈扬铨。继配萧毅,系湖南医学院附属第一医院的主治医师,为前妻谢芳如住院期间的主治医师,谢芳如去世后,陈明仁续娶萧毅为妻。萧毅从未生育,无儿无女。1972年夏天,陈明仁突然身患不治之症,陈患病期间,萧毅形影不离,日夜守候在丈夫的病床前细心照料。陈明仁住院期间,湖南军区先送他到中国人民解放军广州军区总医院诊断治疗。周恩来此时也重病在身,但他还亲自过问陈明仁的医疗方案,逐字逐句批阅,并指示一定要尽一切努力挽救陈明仁的生命。戎马一生的陈明仁终于不幸于1974年5月21日黄昏在北京与世长辞,享年71岁。