根据中央军委、毛主席的命令，陈士榘、唐亮率五个纵队于1947年8月初渡过运河，进入鲁西南，与刘邓大军会师于郓城地区，此时，正是刘邓大军即将出征大别山的前夕。
中央军委对这次行动的电报命令指出：
“刘邓南下作战能否胜利，一半取决于陈、唐、叶、陶五个纵队是否能起大作用”。
中央军委、毛主席对陈唐兵团执行外线作战的战略行动寄予很高的期望，从此，陈唐兵团直接听命于中央军委和毛主席指挥，主要任务就是支援刘邓大军进击中原战略行动，陈唐兵团五个纵队中，包括1955年上将陈士榘、唐亮、叶飞、宋时轮，中将陶勇等人。
1972年，陈士榘将军当选中央军委顾问，毛主席亲切接见陈士榘，称：当年你在华东战场风头出够多了”
陈士榘和唐亮率领西兵团（陈唐兵团）进入鲁西南后，除以十纵在北部梁山地区阻击和拖住国民党军第五军外，另外四个纵队转兵南下陇海路中段单县、曹县和菏泽一带与敌人转圈子，紧紧拖住鲁西南的敌人，确保刘邓大军南进的侧背安全。
鲁西南作战，敌我双方都投入了重兵，相持时间长达一个多月，规模浩大。由于时逢雨季，战场一片泽国，陈唐兵团行动困难，而且执行任务出发仓促，粮草准备不足，敌我双方扭在一起，展开了反反复复的拉锯战，谁也没有能力吃掉对方。
外线作战一个多月的陈唐兵团，虽然未能大量歼灭敌人，但是战略意义重大：充分调动和分散敌人，紧紧拖住敌人，确保刘邓大军完成战略展开，将战事引向国民党统治区，揭开了中原战场战略进攻的序幕，巩固了冀鲁豫根据地，为我华东野战军外线兵团挺进豫皖苏开辟了道路，打开了大门，也为陈毅、粟裕率领华东野战军其他部队进入鲁西南开展了新局面，扫清了道路，完成了掩护任务。
长期担任中央军委工程兵司令员的陈士榘将军
这是陈士榘和唐亮在解放战争时期第一次直接受中央军委和毛主席指挥独立作战，取得优异战果。
陈士榘第二次受中央军委和毛主席直接指挥独立作战，始于1948年2月20日。
中央军委电报命令陈唐兵团：“陈唐率三、八两纵队至平汉西与陈谢（兵团）主动靠拢，陈谢受陈唐指挥，在平汉以西、郑潼以南地区集中十一个旅以上兵力，主动寻求作战机会，在一个月至两个月内，不要盼望和他部配合作战”。
中央军委电报还指出：
“在刘邓集中整补完毕，并和陈唐、陈谢靠拢，确实建立战役指挥关系以前，陈唐（包括陈谢）仍受我指挥。”
电报中的“我”，是毛主席。
从此，陈士榘所部（包括指挥的陈谢兵团）在豫西作战期间，独立于华东野战军，直接受中央军委和毛主席指挥。而陈士榘直接指挥的部队包括两个兵团近二十万大军。
1948年3月7日，中央军委、毛主席再次电示陈士榘和唐亮：“你们率三、八纵队应以夺取洛阳并准备歼灭孙元良掩兵之目的，迅速对洛阳及洛郑线发起攻击，并望能于两周内外完成此项任务。”
在陈士榘的主持下，陈士榘、唐亮、陈赓等在襄阳召开了攻打洛阳的军事会议，决定：
由华野三纵，陈谢四纵担任攻城任务，华野八纵负责阻击郑州来援之敌，并决定攻城部队采取隐蔽接近，突然袭击的战术，首先夺取四关，尔后采取连续爆破城门，突破后连续突击，速战速决，力争在三至五天内解决战斗，完成攻城任务。
1948年3月9日，外围战斗打响 11日黄昏开始攻城，三纵由东门、北门攻击，四纵由南门、西门，12日下午，四纵由南门和西门突入城内，14日下午17时20分，对守敌青年军206师师部核心阵地发起总攻，一举全歼敌人，取得洛阳战役的胜利。
洛阳战役是我军外线出击以来，在中原战场攻占的第一个大城市，影响很大，受到中央军委、毛主席的来电赞扬。陈士榘将军的指挥能力也受到毛主席的充分认可，因为，陈赓的资历还在陈士榘之上，毛主席指示“陈谢受陈唐指挥”。
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