未经批准的长春之战
1946年1月，陈光任东满军区副司令员兼参谋长。3月中旬，随着苏军撤退，国民党军东北保安司令长官杜聿明集中了5个军的10个师兵力由沈阳沿中长路向东、南、北三面扩张。东北民主联军总部决定坚守四平。
为解除后顾之忧，3月25日，中共中央致电林彪、彭真：“长春、哈尔滨、齐齐哈尔等地，你们必须在苏军撤出一两日内控制之。”28日，又连发两电给彭真、林彪，强调“应力争数日内占领长(春)、哈(尔滨)、齐(齐哈尔)”。
但是，林彪认为打长春没有把握。4月11日，他致电中央和东北局：“在敌继续增兵与进攻的条件下，四平之巩固与长春之夺取，均无甚大把握。”他认为应只顾一头：“建议停止对长春之攻击，将一切攻击长春之兵力的极大部分迅速南下，向四平街前进，与此间部队会合，求得我作战兵力之集中，以便作战。”
12日，毛泽东复电同意了林的意见。
此时，苏军即将从长春、齐齐哈尔、哈尔滨撤退回国。齐齐哈尔、哈尔滨远在北满，国民党军鞭长莫及，民主联军去收复易如反掌。但长春却不同。因为国民党军在此经营了大半年，已从冀东将伪满的精锐部队“铁石”部两个总队空运到长春，并收编了伪满15个保安大队、1个骑兵大队、5个警察中队，守长春的总兵力达2万余人。长春在伪满时期叫盛京，是溥仪的小朝廷所在地，城内多钢筋水泥建筑，易守难攻。因此，毛泽东和林彪都认为，苏军从长春撤退后，要从国民党军手中收复长春，并非易事。而如果让国民党军占领了长春，就断了四平的后路，将大大增加守四平的难度。
就在中央和林彪就要不要打长春进行商讨时，陈光准备打长春。他决定趁苏军未撤，首先进城摸清敌情和地形。4月13日，他带上翻译、警卫员，让炮兵主任朱光带路，进入长春城里，同苏军司令部联络。苏军司令看到东满军区副司令员亲自出马，便给他们换上苏军的服装，派一个班护送，在城里主要街道转了一大圈。此时，苏军虽然还没有撤，但由“铁石部队”摇身一变而成的“国军”已经占领了城里各个要冲。为防止八路军进攻，在路口堆积沙袋做成工事，在工事后面架起了机枪。但陈光此时仍然镇静自若地一面观察，一面让朱光对照地图，进行记录。
陈光回来后，对打长春心中有了数。他立即将侦察所得情况通报各攻城部队，并亲自带领各部队师、团首长到长春周围看地形，布置任务。
4月14日中午，苏军撤出长春。下午2时，陈光立即指挥山东第七师、新四军三师八旅第二十三团等部按预定部署向长春发起猛攻，战斗十分激烈。17日，山东第七师从西南面攻入长春，占领斯大林广场、银行。陈光随第七师先头部队进城，同第七师副师长龙书金来到银行楼顶观察战况，进行现场指挥。18日攻城各部在长春市中心会师，歼灭“铁石”部队等部1.8万余人，其中俘虏日军200余人；缴获飞机1架，各种炮56门，机枪432挺，长短枪1万余枝。
毛泽东获悉长春解放后，喜出望外，于4月19日致电林彪、彭真并转周恩来、陈云、高岗，指出：“长春占领，对东北及全国大局有极大影响，望对有功将士，传令嘉奖。”
长春解放的这一天，四平保卫战打响。陈光还专程到四平北面的梨树看望林彪，并将缴获的武器送到四平前线。此时，陈光正因打了胜仗而兴高采烈，并没有意识到林彪要调电台由于形势变化没有到位，而打长春又未经他批准，已经在他这位上级心里埋下了疙瘩。
新站、拉法战斗
5月18日，民主联军在坚守四平一个月以后，为摆脱被动，保存实力，在当日深夜主动撤出四平。23日、28日，又先后撤出长春和吉林。国民党军在进到松花江南岸时，已成强弩之末。经谈判，6月6日，国共双方达成从6月7日起，在东北停战15天的协议。
6月5日，国民党抢在停战协议生效前，出兵北犯，以其第七十一军第八十八师一个团又一个加强营于6日抢占吉林市以东的新站、拉法，7日在停战协议已经生效的情况下继续迫近蛟河，并炮击城区。
