就在這時，團長不幸犧牲。何應欽下令：限當晚攻下惠州，否則軍法從事。陳明仁認為部隊傷亡過大，立即攻城難以奏效。何應欽隨即改令陳明仁於第二天拂曉率第1、第2營攻城。他經過通宵準備，只集中了兩個營的150餘人。何應欽得知情況後，命令該團重新調整部署。下午1時，攻城開始。陳明仁帶著一個號兵，拿著一面旗幟，向前猛衝。躍進到城牆下一處死角，但部隊沒有跟上來。他觀測了周圍的地勢後，便帶上一支駁殼槍和四顆手榴彈帶頭登梯而上，很快躍到城牆頂上，連投手榴彈，殲滅了守敵，將旗幟插向城頭。陳明仁率隊攻城時，蔣介石帶一班將領在後面陣地上用望遠鏡觀戰，見城樓上旗幟飄揚；敵軍敗退下去，便興奮地問：“手持大旗第一個登上城頭的是誰？”“陳明仁！”站在身邊的黃埔軍校教官李明灝立即響亮地回答。蔣介石的腦海裡立即浮現出那個帶頭要求轉學有股虎氣的陳明仁的雄姿。隨即，攻城部隊浩浩蕩蕩地佔領了惠州城。15日，蔣介石在慶功會上，親發口令，下令號兵吹軍號三遍。蔣介石還親自帶頭呼口號：“向陳明仁看齊！”命令到會全體官兵舉槍向陳明仁致敬，學習他英勇作戰的事蹟，並當場任命他為第3營營長。1949年9月，陳明仁進京參加首屆人民政協