1947年6月20日，东北民主联军6纵17师对国民党军第71军军部发起总攻，陈明仁下令用吉普车堵死房门，用粮食袋当沙袋垒作工事，同时严令手持冲锋枪的督战队，凡有后退者扫射打死勿论。自己则坐在核心的地下室里，神情木然，浓眉下的一双眼睛布满血丝，像正月十五悬挂的两盏红灯笼。
     核心工事的四周，地下到处埋着地雷，被炸断的电线像女人的长头发一样，从空中垂落下来，细长的电缆线狼藉地盘在地面上。71军军部的长方形红色楼房里，有一百多明暗地堡围绕着它，一条盖沟联结着它，盖沟上突出着黄绿色的通气筒。盖沟的出口都能通到陈明仁所在的地下室，陈明仁在傍晚时分，民主联军迫近的时候，被卫士们半推半架着离开了军部，转移到路东的预备指挥所。留下他的兄弟——特务团长陈明信坚守。
    从周围地堡里传出的喊杀声、爆炸声音越来越迫近。陈明信抓起了电话，打给陈明仁，要求撤退。
     陈明仁沉吟，咬牙，最终没有同意。因为他知道，核心工事早一分钟失守，就意味着民主联军早一分钟打到他这里，四平城也就早一分钟陷落。
    再者说，核心工事的地下室比外边还安全些。陈明仁一边说，一边扣下了电话。
     爆炸引起火苗已经引燃了地下室的木门。陈明信徒劳地做了最后的尝试，又打电话给哥哥，但陈明仁已经不接弟弟的电话了。陈明仁的参谋长在电话里的话更像一瓢凉水，让陈明信从头凉到脚：
    “撤退？你们的身体难道比钢板包着的装甲车还结实吗？我派去接应你们的6辆装甲车也都给打完了！”
     20分钟后，陈明仁的第71军军部被攻陷，陈明信被俘虏。经3小时激战，四平守敌大部被歼，民主联军总司令林彪特发电报嘉奖：“17师作战甚好，甚慰。”
     陈明仁已经顾不上兄弟的死活了。四平城铁路线以西已全部被民主联军占领，他把残余部队收缩到道东继续顽抗，凭屋死守，死不交枪。四平城内到处是枪炮声，到处是白刃肉搏的场面，两军的尸体堆满了街巷。71军的直属队打光了，陈明仁把身边的卫队都派了上去，孤注一掷。自己也头戴钢盔，手持冲锋枪，在后面督战。陈明仁本人电告杜聿明，要“以身殉国，壮志成仁”，并将一支二号勃郎宁手枪顶上了子弹，装在衣兜里，准备随时自戕。
    上天似乎有意眷顾陈明仁，战局在俄顷之间逆转。
     6月30日，正在战事正酣，陈明仁做困兽之斗的当口，四平前线的枪炮声反而稀疏下来，慢慢地，阵地恢复了平静——出乎陈明仁意料的事发生了，民主联军竟然撤围而去！
     陈明仁给林彪上了一课后来才知道，撤退的命令是民主联军总司令林彪亲自发出的。这其中，固然有陈明仁拼死抵抗的原因，但更多的是因为国民党另外两支增援四平生力军——郑洞国的53军和孙立人的新一军——已与民主联军担任打援的部队接上了火，林彪担心拿不下四平，使全军陷于腹背受敌的被动局面，于是主动撤围而去。
     从态势上看，郑洞国、孙立人两军分别从南北两面直指四平城，一可解四平之围，二可与民主联军主力决战于四平城下。而此时林彪并未做好决战的准备，主动权在林彪手中，胜算不大就贸然用兵，似乎不符合林彪的性格。
    事后看来，林彪在四平攻坚战中，显得过分小心谨慎了。
     郑洞国和孙立人两人各怀鬼胎，此刻最担心的，不是救不出四平的陈明仁，解不了四平之围，而是担心林彪最擅长的围城打援战术，所以53军和新一军的行动非常谨慎，非常缓慢，几乎是走一步看三步，民主联军完全有足够的时间和兵力给四平守军以最后一击的。
    无论怎么说，终于坚持到了最后5分钟的，毕竟是陈明仁，而不是林彪。
     事后检讨，林彪在指挥上，也有可商榷之处。四平攻坚战，民主联军使用共7个师的兵力攻城，在数量上没有超过国民党守军兵力一倍，没有形成绝对优势的兵力；在攻城受阻，主力4个师均已消耗较大的情况下，林彪方才下决心从打援方向抽出2个师投入攻城，形成了逐次增兵的局面。这就犯了兵家之忌，林彪将其称之为“添油战术”。
     此役，陈明仁部下伤亡约17000人，林彪手下亦损失13000余人。林彪不只一次地告诫部下，日后的作战应竭力避免“添油战术”。
     在四平攻坚战中，解放军纵队一级的指挥机关在部署和战术上，也存在一些，如集中兵力、火力不够，阻击援兵不力等。但在战后民主联军总部召集的干部会议上，林彪却把责任完全承担下来。他先后站起来三次做检讨，替部下解除压力：
     “这次四平没有打下来，不要你们负责任，完全由我负责。主要是我情况了解得不够，决心下得太快，不马上攻城，以围城打援为最好。先消灭敌人的援军再攻城，就肯定能攻下来。另外，这次攻城还暴露了我们攻坚的战术差，这也主要是我平时研究得不够。”
     林彪的检讨，果然对恢复部队士气起了重要作用。各纵队领导回去之后，也都做了自我批评，对四平攻坚的战术的做了认真的检讨和研究。林彪经过对攻坚战术的研究，总结出以“四快一慢”“四组一队”战术为基础的一整套攻坚战术，在后来解放战争的城市攻坚中，发挥了很大作用，也可以算是因祸得福了。
    后来，林彪手下的骁将如李天佑登，皆评价陈明仁“是员悍将，是头狮子”。能得到敌手敬重，实属不易。
     四平防卫战之后，蒋介石把陈明仁召到北平，亲手为他胸前佩带上一枚“青天白日”勋章，这是国民党政府最高级别的勋章。加官晋爵也是少不了的。从71军军长到7兵团司令官的宝座，非他莫属。