1937年9月，根据中共中央抗日民族统一战线政策，陈毅先后在赣州、南昌与国民党地方当局进行合作抗日谈判。谈判桌上，陈毅据理力争，展现出卓越的外交才能和坚定的立场。他深知，这次谈判关乎着抗日大局，必须为红军游击队争取到合法的地位和发展空间。经过艰苦的努力，双方终于达成协议，为合作抗日奠定了基础。

之后，陈毅前往湘赣、皖浙赣等游击区传达指示，动员红军游击队下山整编。在这个过程中，他遭遇了重重困难和误解。有些游击队员对国共合作持怀疑态度，甚至险些将他错杀。但陈毅耐心解释，详细阐述抗日民族统一战线的重要性，最终说服了大家。新四军成立后，陈毅担任重要职务，积极贯彻中共中央关于独立自主开展敌后游击战争的方针。他深知，只有独立自主地开展游击战争，才能充分发挥新四军的优势，打击敌人。

1938年，陈毅率部挺进江南敌后，与第2支队协力开辟以茅山为中心的苏南抗日游击根据地。茅山，这片风景秀丽的山区，成为了新四军打击日寇的重要战场。陈毅带领部队，在当地群众的支持下，与日寇展开了激烈的战斗。他们先后进行了新丰、新塘、句容、珥陵等战斗，给日寇以沉重打击。在战斗中，陈毅充分发挥自己的军事才能，灵活运用战术，常常出其不意地袭击敌人，让日寇防不胜防。

1939年起，陈毅执行向南巩固、向东作战、向北发展的战略方针，在南京、上海之间机动灵活地打击日伪军。他带领部队，如同一把锋利的匕首，插入敌人的心脏地带。他们先后取得东湾、延陵等战斗的胜利，让日寇闻风丧胆。6月，陈毅以主力一部攻占浒墅关，截断京沪铁路，火烧虹桥机场，轰动上海。这次行动，极大地鼓舞了全国人民的抗日信心，也扩大了新四军的政治影响。人们纷纷传颂着新四军的英勇事迹，更多的人加入到抗日队伍中来。

1940年，陈毅率江南主力挺进苏北，成立苏北指挥部，制订并贯彻了灭敌、反韩、联李的策略方针。苏北，这片战略要地，成为了各方势力争夺的焦点。陈毅深知，要想在苏北立足，必须团结一切可以团结的力量。他亲自前往泰州，与地方实力派李明扬进行谈判，争取他的支持。同时，他积极组织部队，准备应对国民党顽固派韩德勤的进攻。10月，陈毅与粟裕等指挥黄桥战役，歼灭国民党顽固派韩德勤部主力1万余人，打开了华中抗战的新局面。黄桥战役的胜利，如同一颗璀璨的明珠，照亮了华中抗战的道路。它不仅打击了国民党顽固派的嚣张气焰，也为新四军在苏北的发展奠定了坚实的基础。

1941年“皖南事变”后，陈毅奉命在盐城重建新四军军部，任代理军长。面对新四军遭受重创的局面，陈毅没有丝毫退缩。他与政治委员刘少奇等将华中9万兵力整编为7个师和1个独立旅，实现了新四军在组织和指挥上的统一。他先后发表《论建军工作》《论军事建设》，总结经验教训，领导部队整训，推动部队以加强党的领导为中心环节的全面建设。在他的领导下，新四军迅速恢复了战斗力，成为了华中抗战的中流砥柱。

2月，陈毅组织指挥讨逆战役，歼投降日军的国民党军李长江部5000余人。7月，他领导盐阜区反“扫荡”，组织指挥苏中、苏北部队突袭敌后方，一个月内作战135次，歼日伪军3000余人，打破敌人妄图消灭中共中央华中局和新四军军部领导机关的计划。10月，他成功地组织指挥陈道口战役，进一步沟通了盐阜、淮海和皖东北根据地的联系。在这些战斗中，陈毅充分展现了他卓越的军事指挥才能和坚定的领导信念。他带领新四军战士们，在抗日战场上浴血奋战，为保卫祖国、抗击日寇做出了巨大的贡献。

1942年春刘少奇返延安后，陈毅代理军委分会书记，全面贯彻中共中央的方针，领导新四军坚持华中敌后抗战。他指挥各部挫败日伪军的“扫荡”“清乡”，采取统一战线和军事斗争相结合的方法，克服了困难，壮大了部队，巩固发展了抗日根据地。在艰苦的抗战岁月里，陈毅始终坚守在抗日一线，他的身影，成为了新四军战士们心中的旗帜，激励着他们奋勇向前。

1943年10月在军委分会会议上，陈毅遭受新四军代政委饶漱石的错误批判，此即“黄花塘事件”。但他顾全大局，没有因此而影响抗日工作。11月奉毛泽东指示启程回延安，参加中国共产党第七次全国代表大会。1944年3月到延安后参加整风学习。1945年春参加中共“七大”的筹备工作，6月被选为中共第七届中央委员。8月任新四军军长、中共中