陈毅很快同中共中央机关接上头，并向中央政治局常委李立三汇报了红四军“七大”情况。李立三要求陈毅尽快写好上报的书面材料，并表示会尽快向政治局报告。陈毅几天里深居简出，赶写材料。8月17日，李立三向中央政治局扼要报告了与陈毅谈话的内容。会议决定召集临时政治局会议，由陈毅出席并作详细汇报。
8月19日，专为听取陈毅报告而召集的政治局会议在上海一处秘密地点召开。总书记向忠发及政治局成员李立三、周恩来、项英、关向应出席。陈毅如实地、全面地将红四军的情况，包括朱德、毛泽东之间的争论，自己的看法，都向中央作了汇报，“君子坦荡荡”，公而无私。鉴于红四军的经验和问题极为重要，政治局决定以李立三、周恩来、陈毅三人组成委员会深入讨论审议，提出决议到政治局讨论通过。三人委员会由中央军委书记、军事部长周恩来召集，负责起草一封给红四军前委的指示信，解决红四军党内分歧。周恩来把这个任务交给陈毅。
陈毅愉快地接受了任务。从8月底起，李立三、周恩来便一次次地到陈毅的客房来聚会，一同讨论。他们在陈毅房中一谈就是几个小时。陈孟熙就在外面摆弄围棋担任望风，有时与陈修和对弈，空气更为闲逸。他俩与李立三、周恩来都认识，一是赴法国勤工俭学的同学，一是黄埔师生，所以相处的十分自然。
这期间，陈毅拜读了毛泽东写给中央的几个报告。这些报告的内容，陈毅虽早已知道，但都没有详细阅读过，对其中阐述的深刻道理，未细细领悟。他还阅读了中央政治局关于红四军的几个会议记录，尤其是中央8月21日指示信的底稿，对中央的精神有了较全面的理解。
通过对毛泽东几个报告的认真研读，陈毅的思想产生了飞跃。陈毅后来曾说，这次去上海向中央汇报，等于进了两个月的“训练班”。通过讨论、思索、总结，陈毅确实感到了毛泽东在政治路线方面的远胜同辈的睿智勇敢和坚定正确。
陈毅执笔起草的指示信对当时的政治形势作了正确的分析，对红军的任务作了明确的规定。指示信提出了必须在红军中“纠正一切不正确的倾向”，强调必须加强党对红军的领导，明确写下了“毛泽东同志应仍为前委书记”的指示。
陈毅将文稿送周恩来阅定。周恩来仔细审阅了一遍，只字未改，高兴地说：“很好，就是这个意见。”
这封信，就是有名的9月28日《中共中央给红四军前委的指示信》（即“九月来信”），它已收入《周恩来选集》上卷中。
陈毅完成了使命。周恩来关切地问陈毅：“以后的工作，你是愿到红四军去呢，还是愿到鄂豫皖去?”
“既然这样，那还是让我回红四军去吧。”陈毅毫不犹豫地说，“‘七大’把毛泽东选下来了，我们有责任。解铃还需系铃人，我回去一定要请毛泽东复职。等我完成了这个任务以后，可以随时听候中央调动!”
“好！”周恩来高兴地握住陈毅的手摇了摇，嘱咐道：“你将中央的指示信带回去，最主要的是请毛泽东同志复职。”“陈毅同志，你这个责任很重大哟！”
陈毅表示，请中央放心，一定完成任务。
陈毅坦荡无私，再三恳请毛泽东回红四军
陈毅谢绝了胞兄陈孟熙主张他去莫斯科学习的劝告，经过一番乔装，又像当年坚决追赶南昌起义军一样，10月1日急匆匆离开上海，4日到香港，6日过汕头，22日赶到广东蕉岭县的松源，与朱德见面。
陈毅先询问了毛泽东的近况，然后简略地介绍了中央指示信的精神。陈毅最后说：“朱军长，七次大会我们犯了错误，跟你有关，跟我也有关，我们都要向毛泽东同志承认错误，转变旧观念。我们要请他回来。”
朱德说：“过去与中央不符合的那些意见我全收回，我朱德随时都欢迎他回来。不过，我们欢迎他回来，还不知道他愿不愿回来呢！”
朱德说完便打开文件柜，取出毛泽东的一封信。原来，陈毅赴沪后，朱德曾在上杭召开红四军党的“八大”。会上有许多支部提议请毛泽东回来主持前委工作，由彭枯、郭化若起草了一封信请毛泽东回来，但毛泽东没有回来，却回了—封信。陈毅接过信，只见信中写道：“我生平精密考察事情，严正督促工作，这是陈毅主义的眼中钉。陈毅要我做八面美人，四方讨好，我办不到……不打倒陈毅主义我就不回来。”
