1947年9月，根据中央要求，华东野战军组成外线兵团，执行进攻任务，战火逐渐向国民党统治区燃烧。在华东野战军南下的部队中，陈士榘和唐亮组成了陈唐兵团，以善打攻坚战而著称。1948年3月初，陈唐兵团接到上级命令，和陈赓、谢富治兵团联手夺取中原重镇洛阳。在洛阳战役中，陈士榘指挥陈赓，战役也获得了胜利。然而令人意外的是，当大家都沉浸在战役喜悦中的时候，陈毅却在会议上痛批陈士榘。那么这究竟是怎么回事呢？陈毅为何要痛批陈士榘呢？
毛主席夸奖陈士榘：虽下马受罚，但表现不错1927年9月，陈士榘参加了毛主席等人领导的湘赣边界秋收起义。当时陈士榘每天都能看见一个身材魁梧的壮年人，出没在战士们的行列当中，今天在这个连，明天在那个连。战士们对这个陌生且身材魁梧的人十分好奇，有不少战士觉得他的身份没什么特别的，应该只是一位普通的老百姓，于是就拉他挑担子。这位壮年人笑着说：“我已经给你们挑了好几天了，今天你们连长让我休息休息。”就在这个时候，第三营的杨立三走了过来，一脸严肃地告诉大家：“你们怎么能安排毛委员干这种活呢？”此时大家才知道，面前这位壮年人正是毛主席，是中央派来的人。陈士榘也是从这个时候认识毛主席的。1928年4月，毛主席和朱德在井冈山胜利会师后，两部合编为工农革命军第四军，陈士榘在第4军第11师31团1营1连担任排长。同年8月，国民党对井冈山根据地进行第二次“会剿”，红四军主力部队去迎接在湘南行动受挫后，转移到桂东的28团和29团，陈士榘所在的营则留守在井冈山。
负责指挥抗击国民党军队的是31团团长朱云卿以及党代表何挺颖，陈士榘所在部队的任务则是坚守黄洋界哨口阵地。在阵地上，陈士榘率领全排战士多次打退敌军的进攻。面对进攻失败，国民党军没有撤退，反而重新组织继续进攻。我军以仅有的1门迫击炮和3发炮弹，轰击国民党后续进攻部队，来犯的国民党以为是红四军主力回来了，担心被前后夹击，连夜撤退。黄洋界保卫战的胜利，为红四军主力回师井冈山，打破国民党军对井冈山根据地的第二次“会剿”创造了十分有利的条件。3年后，陈士榘调任红一军团司令部教育科科长。红一军团整编后，陈士榘从教育科长调任为作战科长，还参与了红一军团第四次反“围剿”作战计划的拟定，为我军第四次反“围剿”的胜利做出较大的贡献。国民党军对中央苏区进行第五次“围剿”的时候，陈士榘在军团长林彪、政治委员聂荣臻的指示下，针对这次“围剿”制定了“黑虎掏心”战术，也就是乘敌人立足不稳、工事还没有修好的时候，直掏国民党军的指挥中心，迅速将其消灭后，再分割围剿剩下的敌人。
第五次反“围剿”失败后，中央红军被迫撤离。在进行战略转移之前，红一军团再次进行整编，陈士榘担任教导营营长。在奉命攻打定番的时候，陈士榘率领教导营连续奔袭20多公里抵达赤城镇附近。此时国民党的飞机正盘旋在陈士榘部的头上，不过令人意外的是他们没有进行扫射和轰炸，只是飞了一会便离开了。陈士榘十分好奇，仔细观察后才知道，原来是赤城镇区公所上方飘着的“青天白日”旗帮了大忙。陈士榘灵机一动，命令部队打起“青天白日”旗大摇大摆地往前走，行军的速度比之前快了许多。教导营就这样快速、隐蔽地接近了定番城，尽管最后陈士榘部还是被敌军识破了，但却为他们争取了很多宝贵的时间。中央红军渡过金沙江后，由于连续行军作战，再加上气候环境的影响，因此陈士榘所在的教导营减员整整20多人。陈士榘身为营长，他也受到了“不准骑马”的处分。
在翻越长征途中第一座大雪山夹金山的时候，一些战士由于体力不支、缺乏经验，倒在地上再也没有起来。陈士榘在参加革命之前曾在护士班接受过培训，也懂得一些基础救护常识，于是他主动教大家在雪山上如何防护并结成互助小组。最终在陈士榘的悉心教导下，战士们越走越有经验，终于翻过了夹金山。为此，毛主席见到陈士榘后，赞扬地说：“你是下马受罚，但表现不错嘛！”除此之外毛主席还让陈士榘担任军团的“设营司令”，负责打前站、画路标等工作。陈士榘接受任务后，根据草地的特点以及部队减员惨重的实际情况，提出“在没有敌人威胁的情况下，最好能缩短行军的距离、增加休息时间”的建议，毛主席很是赞同陈士榘的建议。在陈士榘以及其他战士的共同努力下，军团主力的生活得到改善，战士们的体力也渐渐恢复，非战斗伤员大大减少，最终战士们通过自身的努力走出茫茫草地。
获得平型关战役胜利，第一个俘虏日军的指挥员1937年卢沟桥事变爆发后，8月25日工农红军改编为八路军。陈士榘所在的部队被改编为八路军第115师第343旅，陈光担任旅长，陈士榘担任参谋长。为了挽救华北的危局，八路军立即奔赴抗日前线。当115师向晋东北挺进的时候，日军第五师团开始向浑源、灵丘方向进攻，企图攻破平型关，打开晋北通路。为了配合友军作战，阻拦日军前进的步伐，八路军总部下令：“第115师主力快速向平型关前进！”9月14日，先头部队抵达大营镇后，连忙派出侦察分队查明平型关地区的情况。随后师长林彪和副师长聂荣臻领导成立师指挥部，陈士榘被调往指挥部进行工作。陈士榘来到调查部后先是阅读侦察分队所侦察到的报告，然后带着地图到现场亲自勘察。
陈士榘观察到平型关东北地区群山连绵，一条公路蜿蜒其间，地势十分险要。从关沟到东河南镇一段长约13公里地段沟深道窄，沟谷两侧有高地还有缓坡，既方便观察隐蔽和部署兵力，又擅长发动火力和展开突击，是伏击作战的理想战场。在指挥部研究作战部署的时候，陈士榘向林彪和聂荣臻提出这一建议，也深得林、聂二人赞赏。9月21日，日军第5师团第21旅团一部从灵丘向平型关进攻。根据八路军总部的命令和敌情、地形等特点，再结合陈士榘的作战经验，林彪和聂荣臻经过研究决定利用平型关东北的有利地形，出其不意制服日军。9月24日晚上，各部队冒雨进入伏击阵地，并于第二天拂晓前完成各项战斗准备。陈士榘一行人不顾天黑路滑，冒雨在崎岖的山路上疾进，提前赶到石灰沟南山头的指挥部协助林彪等人指挥。9月25日拂晓，日军朝平型关公路前进，7点全部进入八路军第115师事先设好的伏击抵御。紧接着，八路军奋起歼灭敌军，并获得平型关战役的胜利。
建国后的某天，林彪在一次谈话中曾客观评价陈士榘：“平型关那一仗，你陈士榘是能参善谋的！”10月下旬，东线日军突破了友军晋东娘子关防线后，沿着正太铁路朝西进攻，企图和北线南犯的敌军会合，从而进攻太原。为了支援国民党军保卫太原，陈士榘协助陈光等人率领343旅的战士们，跟随师部从五台山区南下侧击西犯的日军。经过连续7天的行军后，八路军战士终于在10月30日抵达沾尚镇，并准备在此处设置伏击，痛击敌军。11月2日，日军第20师团第40旅团的先头部队逼近昔阳城，向广阳开来。陈士榘得知这件事后连忙协助陈光以686团2营在马道玲节节抗击，成功掩护全旅以最快的速度占领广阳以及东道路南侧的有利地形，完成了伏击部署。11月4日下午1点多，日军两个联队通过广阳伏击区来到松塔镇，其辎重队和一个大队也进入343旅事先设好的埋伏圈。陈士榘协助陈光采取“避强击弱”的战法，指挥部队向日军发起进攻。
日军被八路军压在山沟里切成数段，骡马和辎重相互冲撞，乱成一团。经过4个小时激烈的战斗，日军全被歼灭。随后，686团3营向广阳镇进攻，陈士榘和686团团长李天佑将指挥部迁移到广阳镇。陈士榘刚走进一个院子，没想到却从房内不断射出子弹，他这才反应过来自己走进的是日军躲避的地方。当战士们准备向房里扔手榴弹的时候，陈士榘制止道：“不能炸死他们，要抓活的，大家想想办法。”接下来陈士榘和侦查科科长苏静带领几个战士隐蔽接近窗口，开始用日语喊话。日军仍不肯出来，还向外打枪。不一会，经陈士榘等人反复喊话，日军不再打枪，用十分生硬的中国话回答：“明白，明白！”陈士榘等人等了好一会，还是不见日军出来。陈士榘果断冲进房内，他看见一名日军士兵躲在老乡的粮筐内，于是便将其擒获。被俘的日军是第20师团第79连队辎重兵军曹加滕幸夫，陈士榘也成为八路军第一个俘虏日军的指挥员。此次战役结束后，我军共歼灭日军将近千人，俘虏3人，缴获步枪300余支以及大批军用物资。
获得洛阳战役胜利，却被陈毅点名批评1946年冬的一天，中央军委突然收到一封与众不同的加急电报。电报是华东野战军参谋长陈士榘和政治部主任唐亮发出的，他们采取越级上报的方式，建议华东野战军应该北上鲁南，粉碎敌人的进攻后在歼灭苏北的敌人。当时面对复杂的华东战局，华东野战军内部也在进行一场激烈的讨论。华中野战部队坚持要打苏北，而山东野战军则主张进军鲁南，这两种不同的意见令司令员陈毅一时间难以做出决定。陈士榘坚持认为：“首先集中兵力在山东地区和敌军作战，将山东地区作为华东地区歼灭敌人的重点战场。”陈士榘为什么要这样说呢？其实他是有根据的：敌人在华东作战的目的是打通津浦线，将华东、华北和东北连结起来，华中直接威胁宁沪。陈士榘认为敌军重点进攻鲁南，形势比苏北还要紧张。因此他找到唐亮，一起起草了这份电报，并越级直接向中央军委发送。
陈士榘在发送电报的同时，也给司令员陈毅打电话解释：“陈军长啊，打两淮74师的方案我认为是不行的，它是关系到华东战场全局的大问题，我们负不了这个责任啊。您是司令员，我是参谋长，我有不同意见，如果不提出来的话，就是对战争的不负责任！”陈士榘高度的责任心、不计较个人得失，也打破了参谋长只能贯彻首长的指示，而不能动摇首长决心的惯例和条约的规定。12月24日，中央军委发来电报，指示发起鲁南战役。次日，中昂军委再次发来电报：“你们一定要打一个比宿北战役还要大的歼灭战！鲁南战役关系全局，如果此战胜利的话，那么即使是苏北各城全部丧失，也有办法恢复！”1947年1月，在陈士榘等人的精心策划和组织下，鲁南战役取得空前大捷。我军成功歼灭国民党两个整编师、一个快速纵队共计5万余人，也开创了解放战争以来一场战役歼敌人数的新记录。虽然陈士榘越级报告是不对的行为，但却促成了鲁南战役的发起。
鲁南战役结束后，整个华东战局发生了翻天覆地的改变。从1947年3月到8月，华东野战军先后在一系列战役中连续取得胜利，基本粉碎了敌人对山东解放区的进攻企图，陈士榘作为华野的参谋长，他的功劳是不容小觑的。1947年9月，根据中央的要求，华东野战军组成外线兵团，兵分五路南下豫皖苏地区，执行外线进攻作战任务，战火逐渐向国民党统治的区域燃烧。在华东野战军南下的部队中，陈士榘和唐亮组成了著名的陈唐兵团，这一兵团以擅长打攻坚战而著称。1948年3月初，陈唐兵团接到了命令，他们要和晋冀鲁豫野战军陈赓、谢富治兵团联手夺取中原重镇洛阳。据守在洛阳的是国民党206师师长邱行湘，他是一员虎将，深受蒋介石赏识，更有“邱老虎”之称。驻守在洛阳的206师是由蒋经国亲自训练的青年军，官兵思想比较顽固，再加上他们全部配备美式武器，因此具有超强的战斗力。
3月11日晚7点，随着陈士榘一声令下，攻城战斗全面打响。面对敌军的重重设防，战士们每前进一步都是十分困难的。尽管攻城部队连续发起进攻，但非常可惜的是洛阳的四个城门仍没有被我军突破，我军伤亡十分惨重。在这种情况下，有人建议要不先暂停进攻，让战士们休息一下。面对这一建议，陈士榘坚决否定，并说：“如果这场仗打不好的话，是不是你负责？”正如鲁南战役前的果断决定，陈士榘再次在关键时刻作出正确决定，他要求全部攻城部队继续进攻，绝不给敌人喘息的机会。直到3月14日下午5点，邱行湘部退守到洛阳城内的核心阵地，企图和我军进行最后的顽抗，并等待援助。陈士榘乘胜追击，亲自进入洛阳城内督战，随后下令炮击。经过5个小时激烈的战斗，邱行湘的核心阵地被我军攻破，邱行湘本人也被我军俘虏。洛阳战役结束后，我军共歼灭敌军2万余人，洛阳也成为解放军在中原战场夺取的第一个重要城市。
洛阳战役打得非常漂亮，不管是从人员伤亡，还是从作战费用等方面来看，这都是一场完美的战役。然而令人意外的是在战役总结会上，战役的总指导者陈士榘却受到了司令员陈毅的痛批，那么这是怎么一回事呢？陈毅因何批评陈士榘？在洛阳战役总结会上，作为统一指挥者陈士榘因为讲话不当引起了台下部分战士的不满。首先第一个问题，陈士榘对中原野战军的表扬不够。众所周知陈士榘是洛阳战役的指挥者，陈赓等人都要听他的指挥。但在战役总结的时候，陈士榘只顾着表扬自己的部队，对兄弟部队的表扬是少之又少的，这是有些不合适的。第二个问题，陈士榘在总结的时候眉飞色舞，非常高兴。陈士榘在谈到洛阳战役的时候，曾说：“在洛阳战役中炮兵发挥的作用是非常大的。”
如果有了解的小伙伴就会知道，陈士榘是我军高级将领中最喜欢谈论炮、最喜欢炮、最爱研究协同战术的人，因此当他说起炮兵作用的时候就很来劲，高兴也是很正常的。尽管炮兵在洛阳战役中确实起到很大的作用，但陈士榘在战役总结会上这样讲是有些不合适的，因为中原野战军陈赓部队的炮是很少的。陈赓的部队没有炮，陈士榘却一直在台上讲炮兵的威力和作用，台下的中原野战军听了当然会不高兴。当陈士榘作完报告，天也黑了下来，就在这个时候刘伯承说：“中原野战军的战士们留一下，我还有话要说。”于是陈士榘带着华东野战军的战士们先行离开。那么刘伯承为何要将中原野战军留下呢？其实他想告诉战士们：我们有什么装备就打什么样的仗，我们的情况和华东野战军的情况不一样，因此不能只听陈士榘说的，也要结合自身情况。战役总结会议结束后，本以为这件事就此结束，没想到却传到了华东野战军司令员陈毅的耳中。由于陈毅是不久后才知道这件事的，他当时也担任中原野战军副司令的职务，因此他觉得有必要处理一下。
陈毅得知这件事后，立刻给粟裕和陈士榘并毛主席发去一封电报。陈毅在电报中严厉批评了陈士榘的行为，也批评了华东野战军。其实陈老总这样做也是能够理解的，毕竟他是出于两个部队团结的角度、出于华野不能骄傲自满的角度来批评的。粟裕和陈士榘接到陈老总的电报后立刻进行反思，特别是陈士榘，他也觉得自己在总结会上说的话不是太合适。既然陈毅将这件事提了出来，并是以电报的形式，那就说明这件事是非常严重的。不久后，粟裕和陈士榘给陈毅发去一封电报，表示他们接受批评，并表示一定会改正。值得一提的是在接下来的淮海战役中，陈士榘率部参加中野攻打黄维的作战。令人意外的是尽管陈士榘率部获得了胜利，但他却是两手空空的回来，那么这又是怎么一回事呢？原来中央军委曾明确表示：“此次战役所缴获的重武器，包括大炮，全归中野所有。”这句话就表示华东野战军一个重型武器都不能要，因此陈士榘才会两手空空的回来。
1952年9月，陈士榘担任解放军工程兵第一任司令员。陈士榘只用两年的时间，就在全国增设了40个工兵团，以此满足国防工程的需要。这一系列措施对工程兵未来的发展起到了关键性的作用，中国工程兵也自从踏上现代化、正规化的道路。从1952年到1975年，陈士榘当了23年的工程兵司令，这也让他成为人民解放军兵种部队中任职时间最长的司令员之一。1973年春，陈士榘受到毛主席的接见。当时党中央和毛主席决定对军队领导干部进行调整，实行八大军区司令员对调。在接见与会人员的时候，毛主席对陈士榘说：“陈士榘同志，如果说党内有山头的话，我们还是一个山头的呢，都是井冈山嘛！”
紧接着毛主席问陈士榘：“当年上山的人还有多少啊？”陈士榘想了想说：“还有20多人吧！”毛主席说：“我们要搞五湖四海，要多用红四方面军的人和刘邓的人……”还没等毛主席说完，陈士榘连忙说：“我理解主席的思想，您向来高瞻远瞩！”毛主席点点头，说：“既然理解的话，那你要支持我这次调整工作啊！”陈士榘当即保证：“主席，我一定牢记您的话，听从您的召唤！”陈士榘万万没有想到，这次竟是他和毛主席的最后一次谈话。1995年7月22日，陈士榘逝世，享年86岁……