中共中央軍委正在部署宜昌、沙市戰役，旨在全殲宋希濂部。中共沒有要求程潛立即通電起義，擔心白崇禧的主力提前南撤，因此指示：“長沙通電和平解放可待解決白部後再發動。”毛澤東擔心林彪急於進攻湖南，他要力爭和平解決湖南問題。他的家鄉自辛亥革命以來，屢次成為血腥的戰場，這一次要盡可能避免戰火。他以中央軍委的名義起草了《關於爭取程潛致林彪、鄧子恢並王首道、肖勁光電》，表明了要爭取湖南和平解放的意圖。毛澤東寫信答複程潛：
此間已派李明灝兄至漢口林彪將軍處，請先生派員至漢口與林彪將軍麵洽……如遇桂係壓迫，先生可權宜處置一切；隻要先生決心站在人民方麵反美、反蔣、反桂，先生權宜處置，敝方均能諒解。
信中提到的李明灝是程潛的老戰友，湖南醴陵人，雖然不是共產黨員，但真正信仰馬克思主義。
程潛立刻派人去漢口與四野聯係，要求解放軍從速入湘。四野開始向南挺進，陳兵湘鄂邊界，暫時休整。接著，四野與二野同時發起湘贛戰役，開始肅清華中殘敵，分三路向湖南進軍。程潛與四野代表劉夢夕在長沙商談通電起義問題。但是，白崇禧叫程潛將長沙綏署遷到邵陽。程潛在離開長沙前夕，同陳明仁密商湖南和平起義事宜。
程潛走後，白崇禧才鬆了一口氣，去了衡陽，留下手令給陳明仁：在共軍進到長沙郊區時，將長沙城內外重要建築物、倉庫、交通設施及汨羅至株洲之間的鐵路、隧洞、橋梁一律炸毀，並留下一支爆破隊。
白崇禧一走，陳明仁命令白崇禧部署的部隊停止對湘中遊擊隊的“圍剿”。他召開省政府會議，神情嚴肅地說：“我是湖南人，祖宗墳墓所在，不會光憑個人意氣，使長沙五十萬市民遭受浩劫，我要力爭長沙市區聽不到槍聲。”
這時，解放軍從北、東、西三麵向長沙靠攏，已經解放了澧縣、臨澧、石門、湘陰、醴陵、慈利、常德和安鄉，將長沙四麵鉗圍起來。
陳明仁和解放軍聯絡，得知對方和談代表團中有李明灝，非常高興，馬上請程潛回長沙。程潛回到長沙時，李明灝和程星齡也到了，雙方初步協商好了和平起義的細節。白崇禧要陳明仁解除程潛的武裝，逼他去廣州就任考試院長。廣州政府國防部長黃傑飛到長沙，送來行政院長閻錫山的親筆函，讓程潛隨黃傑去廣州。蔣介石則密電陳明仁殺害程潛。陳明仁對黃傑說：程潛已於兩天前去邵陽了。兵團副參謀長謊稱中共遊擊隊出現在機場附近，嚇得黃傑馬上離開了長沙。
湖南和平起義的局勢越來越明朗。陳明仁按照解放軍的要求，將自己的部隊撤出了長沙及各交通要道，解放軍占領了株洲、益陽和沅江。同一天，陳明仁派軍官攜帶長沙附近駐軍地圖，與解放軍洽商和平接管的具體細節。程潛和陳明仁領銜發表了起義通電，同時還分別發表了《告湖南民眾書》等文告。
接著，湖南耆宿和各界知名人士唐生智、周震鱗、仇鼇等一百零四人發出通電，響應和平起義、解放湖南，籲請西南和西北各綏靖公署主任、各省主席、各湘籍將領、湖南各區警備司令、各專員和縣長，迅即采取一致行動，配合解放軍完成解放全國的事業。黃雍等一百四十名在鄉的湘籍軍官也通電擁護起義。
毛澤東和朱德收到程潛個人的通電，發來了熱情洋溢的複電。
解放軍第一三八師從小吳門威武雄壯地開進長沙市區，十多萬群眾夾道歡迎。四野和平協商代表團入城。以唐星為首席代表的湖南地方和談代表團及省會各界群眾代表一千多人，趕赴距城五公裏的東屯渡迎接，並獻旗獻花。程潛和陳明仁在省參議會舊址舉行宴會，招待四野和談代表團和解放軍高級指揮員。
四野首長林彪、羅榮桓和鄧子恢聯名致電程潛和陳明仁將軍，對湖南起義表示祝賀。
雙方代表談判進展順利，主要是充實內容。雙方商定，將起義編成一個兵團，番號為“中國國民黨人民解放軍第一兵團”，由陳明仁任司令員，整訓後再改編為中國人民解放軍。成立湖南臨時省政府，由陳明仁任主席。湖南人民軍政委員會由程潛任主任，黃克誠任副主任，陳明仁、金明、袁任遠、唐天際、周裏、仇鼇、唐星和李明灝等人任委員，李明灝兼秘書長。
由於陳明仁兵團內部複雜，駐地分散，國民黨特務造謠破壞，許多官兵沒有起義思想準備，起義通電發表後，一些軍官率領五個師及十二個團先後逃離。參加起義的部隊總共有七萬七千多人。接著，在邵陽石下江的陳明仁原第一兵團第六十二師五千人起義。這樣，跟隨程潛和陳明仁起義的國民黨黨政軍警憲特人員總計十三萬人。
程潛是國民黨元老，長期在黨內身居要職，而陳明仁又是蔣介石的黃埔嫡係、反共名將，他們率領湖南全省軍政官員起義，開創了一省起義的先河，其意義遠遠超出湖南解放本身。毛澤東親自修改的新華社評論《湖南解放的意義》一文指出：“湖南的起義，嚴重地震撼了華南、東南、西南、西北的國民黨殘部，湖南的起義告訴他們，對於人民解放軍的抵抗是沒有前途的。唯一的光明前途，就是脫離蔣、李、白匪幫，接受中國共產黨的領導。”