1949年5月首都南京丟失後，國民黨軍隊統帥部對於戰局已經回天乏力，西北地區國民黨軍隊也被迫放棄西安退守漢中，繼又被迫退入四川。在這種情況下，陳鞠旅雖然被戰地提拔為第5兵團副司令官兼第1軍軍長，但他把蔣校長、胡長官常說的“誓將共匪剿滅”的口號早已當成是種幻想了。本來第1軍還保存有相當戰力，並且當蔣介石親臨重慶時，胡宗南還特地調第1軍去當衛隊。但是由於聯勤第44補給分區的指揮者早有起義之心，對於第1軍所需汽車始終遲遲不撥，陳鞠旅無奈隻得將已有汽車撥給78師先行出發，命令第167師徒步前進，第1師最後行動。其結果是，被解放軍各個擊破，隻得帶著殘兵敗將退守成都。第1軍這一跑，把個蔣校長給扔在了重慶，幸虧保密局使用所謂的“特種戰術”打開一條通往機場的道路，要不然蔣校長就得成了解放軍的俘虜。陳鞠旅這一次差點丟了自己的命，好在“黨國”值此用人之際，陳也沒受到追究。
1949年12月22日，為了保存國民黨軍隊在大陸的最後一點血脈，胡宗南在新津召開了一次軍事會議，會中決定成都地區守軍應盡全力向西昌突圍，以待第三次世界大戰的爆發。在這次會議中，陳鞠旅的第1軍奉命協同第3軍、第36軍向南突圍。本來這個計劃準備在23日晚22時開始行動，但沒想剛一行動，友軍第15兵團和第20兵團就在24日先後宣布起義。突圍部隊隻得調整部署，要第1軍作為左兵團先頭部隊單獨行動，並接應後續部隊第3軍和第36軍一個師突圍。陳鞠旅明白他的軍人事業快到頭了，但作為一名軍人，他還是得執行上級所分派的任務。
12月24日下午，被困的國民黨部隊開始正式突圍。陳鞠旅的第1軍左衝右殺，在付出了慘重代價後終於在26日推進到邛崍地區。這個時候第1師已經被打散，第78師殘破不全，第167師前後兩任師長陣亡，部隊軍心渙散，繼續打下去，隻能落得個全軍覆沒的地步。陳鞠旅權衡利弊，同他的好朋友——幹部訓練團學生總隊長王應尊以及第5兵團參謀長吳永烈等人一商量，決定勸說兵團司令官李文向解放軍投降。12月27日，陳鞠旅命令第1軍殘部放下武器，接受人民解放軍第12軍的整編。據說陳在軍部召集營以上幹部宣布這個決定時，與會人員全都掉下了眼淚。
陳鞠旅向解放軍投降後，被定義為起義人員，並送到西南軍政大學高級班學習。1950年3月被任命為西南軍區高級參議。這時候的陳鞠旅是真想太太平平地安度餘生了，但沒曾想和他一同投降的李文、馮龍、周士瀛等先後逃跑，陳因此受到牽連被逮捕審查。1952年3月2日，陳鞠旅因病在重慶獄中逝世。
(本章完)