1938年（民国27年）春、陳明仁は陸軍大学を卒業し、軍政部部附兼第6補訓処処長に任ぜられた。同年6月には予備第2師師長に任ぜられ新兵の練成に従事する。陳はこの予備第2師を率いて武漢会戦に参戦、軍功をあげている。これにより予備第2師は第8軍に拡充されたが、新たに四川から補充された部隊が予備第2師となり、陳は引き続きこの新兵を練成する任を請け負った。1939年（民国28年）3月、陳は部隊を率いて湖南に駐屯する。翌年春には桂南会戦に参戦し、ここで日本軍相手に善戦して蔣介石から信任を得ることになった。