同机返回晋冀鲁豫军区，并从邓小平政委那里亲自受领了上党战役第一阶段攻取外围要点作战中，进攻长子吸引长治之敌出援的任务。
他一回到位于屯留西面的纵队司令部，就向指挥员们强调：
“这次让我们来攻打长子，是邓政委的建议，经总部批准的，这是首长对我们的信任，大家一定要注意总结这次作战的经验，从战争中学习战争。”
陈赓
正在这时，刘、邓首长得知了敌人援兵出动的消息，当即改变部署，命令围城打援，除以一部兵力继续包围并佯攻长治，主力部队即分东西两路隐蔽转移北进，以急行军于10月3日拂晓前到达白晋路两侧的磨盘瑙，老爷岭的预定战场歼敌援兵，然后回过头来再打长治。根据这个方案，马上作出了战役的具体部署。
按照刘、邓首长的命令，陈赓即于9月28日，率领三八六旅昼夜兼程北进。部队情绪十分高涨，冒着滂沱大雨，踏着泥泞，于10月1日到达了预定地区。陈赓立即部署七七二团占领了余吾镇西南的东枝，二十团控制了岳底至余吾镇的公路，士敏独立团进抵草滩，准备协同友邻部队歼灭增援的敌军。
战至5日，敌我态势发生变化：敌酋彭毓斌率援兵由沁县向上党进发，占领了老爷岭后，正跃跃欲试，准备进攻磨盘瑙。我太岳纵队在西，由陈赓指挥；太行纵队在东，司令员是陈锡联；刘、邓首长的位置，在陈锡联指挥所稍后一些。陈赓和刘、邓首长联系不便。下午3时，当陈赓来到前沿阵地，和主攻团二十团团长楚大明等人谈话，当从打退老爷岭敌人的战斗说到下步总攻磨盘瑙的战斗时，楚大明团长向陈赓介绍了敌我情况，及黄昏如何进攻的方案。
陈赓
在讲到远处地形的时候，楚大明拿起望远镜望了望，原想把望远镜调整好了，就递给陈赓望的。可是，他把望远镜拿起一看，却不说话了。停了好大一会儿，才说道：
“呃！真是奇怪，怎么敌人的牲口，头都朝北？”
楚大明继续观察，停了一会儿又说：
“人也向北走，是在运动。”
三八六旅刘忠旅长将望远镜接过来，观察一会儿也说：
“敌人确是在向北运动。”
——敌我在磨盘瑙周围对峙，我军处在它的南、西、东三面，磨盘瑙的守敌应当面向南、西、东方，而北面是敌人的后方。三八六旅的指挥所就设在老爷岭顶上，这时磨盘瑙一带被弥天的硝烟遮住，太行纵队正在与敌人酣战。敌人大队沿着公路向南移动，但在东北方向又有小队敌人由东面向北移动。原来经过连日来我军对老爷岭的连续攻击，猛烈战斗，敌四十七师一夜间伤亡过半。
彭毓斌一面指挥残部做最后挣扎，一面通电阎锡山再求增援。阎锡山即令驻沁县的省防第三军杨诚部前往，并令第六十八师留在沁县的一个团一同出动。这些部队也被我军截击，伤亡累累。老爷岭、磨盘瑙经过我军两天的猛烈进攻，敌军伤亡惨重，无力支持，就连关山村敌总指挥部所在地也受到威胁。这时彭毓斌的南援决心根本动摇，已经下令敌军北逃。但为欺骗我军，故意佯南而实北。
熟悉陈赓的人都知道，他要下大决心，是要经过反复考虑才能定下来的。每逢紧要关头，他的沉着、果断令人钦佩。而这一次，他是在和领导中断联络的情况下，突然发现了敌人逃跑的迹象。要在此时当机立断，改变刘、邓首长的部署，没有十分把握是下不了决心的。所以他双手举着望远镜，仔细看了好长时间，一言不发，全神贯注，连别人议论的声音都已听不到。
陈赓
经过了几分钟的认真观察，陈赓放下望远镜，这才比较急促地说：
“根据情况判断，看来敌人确实开始向北逃跑，大部队已经在运动了。磨盘瑙守敌之所以未动，是在麻痹我们。”
在他举起望远镜仔细观察，反复思索的时候，新近到职的纵队副司令员王近山也拿起望远镜做了认真细致的观察。王近山别号“王疯子”，是出名的打仗狠、下决心狠的人，听完陈赓的话后说：
“司令员，你快下决心吧，时间太紧了。”
陈赓
此时的陈赓，想到了刘、邓首长经常的教导：前线指挥员要善于根据敌情我情机动灵活地执行上级的指示，这才是对上级指示应有的态度。于是，他下决心道：
“刘忠同志的部队，改变总攻任务，立刻向北追击，楚大明同志的团在最先头，在敌人行进的公路左侧北进，插入敌后，追上敌人！沿途不许打敌人、捉俘虏、‘发洋财’（指缴获武器和物资）。你们的任务，就是赶到敌人前头，切断敌人退路，以便围歼！”
王近山补充道：
“对，快带部队追击，敌人走大路，它的先头部队可能已走20里了。我们走山路，要在明天拂晓前赶到敌人前面，必须抓紧时间，别搞层层动员了，赶快带部队追！”
是的，敌人3万多人，80门炮，队形由北向南，就是原地向后转，我军与其先头部队的位置也有近20里。
陈赓
陈赓大声说：
“对，立刻行动，只对战士们说：‘敌人逃跑啦，我们只要跑到敌人前面就是胜利！’”
刘忠、楚大明在说“是”的当儿，就已带领部队出发了。王近山随楚大明团也追了下去。
太岳军区第一分区副司令员李成芳带领的决一旅部队（第三十八团、二十五团）是总攻磨盘瑙的预备队。陈赓立刻打电话去，要他们也带部队追击。
陈赓对几个参谋说：
“我的腿不争气，这种追击的小道也不能走牲口，只好落伍了。我就给战士做运动工作吧。”
陈赓
当时整个部队在运动中，太岳纵队指挥所同刘、邓指挥部的电话线还没有架通。由于敌情突然变化，部队行动由总攻磨盘瑙改为向北追击，是陈赓为了不失掉战机，当机立断，临时单独决定的。部队开始行动以后，陈赓派侦察科长彭克前往刘、邓指挥所，向刘、邓首长报告火线情况和自己根据敌情当机立断的决心及追击的部署。同时提出了请兄弟部队向敌人出击的建议。
邓小平听了关于陈赓临机处理的情况报告，十分欣赏，称赞说：
“这才是真正的将才！”
