陈老总自与饶漱石争论以后，毛主席为化解新四军内部的矛盾，以筹备7大为由，将陈老总调回延安，自此以后直到抗日战争结束，陈老总一直待在延安，并且接受毛主席的指导，很快在思想上便想通了，毛主席也评价为“一通百通”。
抗日战争结束之后，毛主席全国派遣将领，陈老总也在此时向毛主席请一份差事，毛主席经过慎重考虑之后，依旧让陈老总回到新四军，因为自皖南事变之后，叶挺被软禁，项英遇害，陈老总就是新四军的一面旗帜。但陈老总考虑到自己是被饶漱石排挤的人，认为在新四军难以发挥作用，不想再回到新四军，所以他找到毛主席，希望能去东北或者晋冀鲁豫，但毛主席说，“陈毅，你到那就是发挥作用。”肯定了陈老总的价值，陈老总也理解了毛主席的用心良苦，欣然地前往了新四军。
陈老总出发之后，毛主席第二天就给新四军的饶漱石发了一封电报，强调了中央对陈老总的任职，并要求华中和新四军搞好团结。就在陈老总前往华中的路上，中央确定了“向北发展向南防御”的战略，山东负责人罗荣桓前往东北，陈老总和新四军总部前往山东。
就在陈老总刚刚到达山东后，刚刚回延安的毛主席于10月12日给陈毅、罗荣桓发电报，要求山东除了调兵前往东北外，还需要阻止蒋介石的部队北上。接到命令后的二人，由罗荣桓主导调往东北的事宜，而由陈老总负责阻止蒋介石的部队北上。
当时在我军实施抢占东北的战略时，国民党也是积极向北运兵，蒋介石所依靠的主要是四条铁路，即：津浦路、平汉路、平绥路和同浦路，其中津浦路是从上海到天津的铁路，在战略上有着极其重要的意义。
要阻止蒋介石北上，就必须切断津浦路，陈老总如是想，便立即着手实施。结合主力调往东北的情况，陈老总集中使用手上约20个团的兵力，让其集结于济南到徐州一带，然后通过轮番作战的方式，进攻国民党部署在一带的部队和城镇。
陈老总首先进攻的是位于邹县城的吴化文部，这是一支刚刚被国民党接收改编的伪军，战斗力也不高，但是他们依据城池，给我军造成了极大的伤亡，最后在我解放军不畏牺牲的英勇作战下，攻下城池，并歼灭伪军2000人。此战之后国民党的津浦路重新被切断，我军控制了南北铁路十余公里。
前期战役的胜利，只控制了十公里的铁路，虽然切断了津浦路，但是中央要求阻击国民党北上的要求，很显然还是有一段距离，所以陈老总必须将战果进一步扩大。为此陈老总决定等，一方面因为山东主力北上之后，陈老总能调动的部队不多，另外一方面是，陈老总本身对大规模战役的指挥，并不是得心应手。所以陈老总需要等一个人，这个人就是时任新四军第二师师长的罗炳辉。
罗炳辉将军是一位传奇人物，《从奴隶到将军》的原型人物就是他，在红军时期，罗炳辉就担任红八军团军团长，在长征路上虽然没有红一军团、红三军团那么耀眼，但是他率领的红八军团，多次佯装主力，并且都能化险为夷。
陈老总与罗炳辉会合之后，他们从俘虏口中得知吴化文的部队将于11月3日，由藤县进入界河。得知这一消息之后，陈老总和罗炳辉立即组织部队进行伏击。11月3日，吴化文部果然在日军开头的情况下，到达了伏击地点，站在高处的罗炳辉通过望远镜看到吴化文部完全进伏击圈后，便立即关门打狗。毫无准备的吴化文部队，很快便乱了阵脚，到下午五时，吴化文大部被歼，吴化文率领数十亲信逃亡。
此战我军歼灭了吴化文部4000 余人，并控制了津浦路藤县到兖州的50多公里铁路，彻底切断了国民党的津浦路，也切断了蒋介石通过津浦路向北运兵的美梦。陈老总很好地完成了中央的要求。
从整个战役的过程来看，陈老总除前期作战的指挥外，此后对战役的具体指挥基本都是由罗炳辉将军完成，但是陈老总对整个局面的协调，对战役的指导具有极其重要的作用，这就是陈老总帅才的体现。