下定決心和平起義后，程潛認為，必須有一定的軍事力量才能穩住局勢。雖說回湘后，改編擴編了一些部隊，有五個多師的兵力，但多為新兵，戰斗力不強。另外，也考慮到一旦起事，其他掌握兵權的人不一定和他采取一致行動。

這與中共地下黨人的考慮也不謀而合。程星齡又向程潛建議，將陳明仁調回湖南。此時陳明仁在武漢任“華中剿總”副司令，兼任第二十九軍軍長和第一兵團司令，手中有兩個軍的兵力。陳明仁是程潛1924年任大本營陸軍講武學校校長時的學生，程潛對他有知遇之恩。

在遼沈戰役中，陳明仁堅守四平40多天，是蔣介石的悍將，蔣、白也信任他，聯絡他起義，不會引起蔣、白的懷疑。而經過四平一役后，陳明仁對蔣介石政權及其發動的內戰的認識已有了很大轉變。他雖然戰功卓著，但在國民黨派系斗爭中屢遭排擠。他的胞弟陳明信在四平戰役被俘，后被放回，向兄長講述了在被俘期間受到解放軍的優待，令陳明仁對中國共產黨有了更深的認識。

通過對陳明仁的充分分析，中共地下黨和程潛認為他完全有可能站到人民一邊來。于是程潛派前國民黨軍令部次長、與白崇禧關系較深的劉斐赴武漢，說服白崇禧將陳明仁調到湖南。白崇禧并不懷疑陳明仁，且有意將陳調到湖南監視程潛，因此，此事也沒多少周折。

1949年2月中旬，陳明仁順利率部抵達長沙，程潛為其設宴洗塵。兩人重逢，思緒萬千，喜不自禁。席間，陳明仁即將蔣介石命他監視程潛的手令交給了程潛。程潛也把他的想法婉轉的告訴了陳明仁。陳明仁眼見形勢每況愈下，傾向和平的心理也與日俱增。2月下旬他登門拜訪程潛，表達要與程潛一起走和平道路的意愿。兩人英雄所見略同，當即商議在公共場合還是以反共、擁護南京政府的面目示人，在隨后的活動中唱了一出雙簧好戲。

正當兩人在湖南秘密發動和平運動時，南京政府正張羅著與中共進行和平談判。

然而在南京掌權的并不是代總統李宗仁，而是已經“下野”的蔣介石。蔣同意和談只不過是掩人耳目，拖延時間；李搞和談也不是真想和平，而是要擺脫困境。

4月15日，當中共代表團把經過各方面商定的和平協議交給南京和談代表時，雖然以張治中為首的國民黨和談代表同意這個協議，但在蔣介石的阻攔下，李宗仁拒絕簽字。于是，人民解放軍發動了渡江戰役，解放南京，國民黨政府倉皇遷往廣州。5月16日，人民解放軍又攻占了白崇禧的總部所在地武漢，白崇禧率部敗退到長沙。

程潛對白崇禧表面上言聽計從，陳明仁也隨白崇禧高呼“反共”，但白崇禧對程潛仍然不信任。早在來長沙之前，他就逼迫程潛撤換了心腹肖作霖、鄧介松等人。坐鎮長沙后，白崇禧首先改組省政府，隨后又改編軍隊，劃歸陳明仁的一兵團。由此，白崇禧掌握了湖南的軍政大權。本是一派和平景象的湘江兩岸，頓時戰云密布。然而，綽號“小諸葛”的白崇禧萬萬沒有料到，他倍加信任的陳明仁已棄暗投明，和程潛站到同一條線上了。

此時程潛身邊的主和幕僚在白崇禧的威逼之下相繼離去，廣州國民政府又屢次催他前去就任考試院院長，處境一時相當窘困。他急切希望與中共最高領導人取得直接聯系。5月初，程潛曾和地下黨代表余志宏見面，余建議他以書面形式向中共表明態度。程潛接受了這一建議，隨即囑托程星齡起草了一份要求和平起義的“備忘錄”。

6月30日，毛澤東收到這份“備忘錄”后非常重視，立即電示第四野戰軍陳兵湘鄂邊界，做好進軍湖南的準備。同時，派曾與程潛相處多年的李明灝前往武漢參加湖南和平起義的工作。毛澤東又給程潛寫了一封親筆信，委托李明灝轉交給程潛親收。由于時機尚未成熟，李明灝不便出面，便找到在漢口經營電池廠的表弟陳大寰代為送信。在兩軍對峙，交通阻隔的情況下，陳大寰一行經過千辛萬苦，終于在7月11日將信送到程潛手中。這封信意義重大，程潛閱后非常高興，心中的顧慮頓時全消，隨即派人與四野取得聯系，商談和平起義的有關事項。

按照與程潛達成的協議，人民解放軍進軍湖南，解放了平江、岳陽等十余縣，兵臨長沙城下。白崇禧處于極度不安之中，生怕程潛發動起義，于是逼迫程潛離開長沙前往邵陽，將省主席一職交給陳明仁代理，自己則跑到衡陽去了。陳明仁本就下定決心起義，一直不動聲色。白崇禧走后，陳明仁就按照原先的部署，將部隊撤出長沙及各交通要道。程潛也很快秘密返回長沙。隨著人民解放軍的一步步進軍，和平起義的條件逐漸成熟。8月4日，由程潛、陳明仁領銜，37位將領聯名，正式通電起義。第二天，古城長沙裝扮一新。人民解放軍開進市區。至此，以程潛為主角的湖南和平起義宣告成功。

湖南地理位置重要，扼兩廣及西南門戶。人民解放軍要繼續進軍，摧毀廣州及西南的國民黨統治，湖南為必經之地。湖南的和平解放，大大推進了全國解放的進程，令西南國民黨殘余勢力和盤踞廣州的國民政府惶惶不可終日。更重要的是，程、陳兩將軍登高一呼，國民黨集團上層人士紛紛效尤。這其中既有國民黨立法委員，又有手握兵權的省級行政官員。他們紛紛宣布脫離國民黨政府，毅然起義。

蔣介石政權分崩離析，行將就木。程、陳兩位將軍的帶頭作用功不可沒。中國共產黨對這兩位將軍也倍加禮遇，給與充分信任。1949年8月下旬，黨中央、毛澤東主席發出電報，邀請程潛出席在北平召開的中國人民政治協商會議。當程潛接到邀請電時，心情十分激動，深感中國共產黨及其領導人胸懷寬廣，遠非蔣介石之流能及。