1944年春天，陈明仁接受了第11集团军总司令的指示，以副军长的身份独立指挥71军。他带领部队通过惠通桥和攀枝花，渡过了怒江，开始了对龙陵和松山的日军进攻。这种以副军长身份独立指挥一个整军的情况，在整个抗日战争期间都是极其罕见的，显示了他在军事中的非凡才能和对局势的把握。

龙陵城坐落在怒江西岸，距离滇缅公路仅有30公里，形成了战略上的重要关口。四周是高耸的群山，城中有一片长形的平坝，滇缅公路如同生命线般贯穿其中。而松山则位于惠通桥的西岸，是龙陵的一个重要防御阵地。日军38师团的指挥官斋腾中将凭借主力驻守龙陵，而以被称为“战争之花”的松井少将则负责守卫松山，他精心修筑了坚固的工事与坑道，构成了密集的火力网，加之外有炮兵的全面支持，攻下这个防线，谈何容易。

在接到命令后，陈明仁带领71军夜以继日地赶往怒江的东岸，趁着黑夜成功渡过了江水。随后，他命令新28师对嵩山的日军防线发起进攻，而他自己则指挥87师和88师从左翼巧妙地迂回至龙陵城的周边。他们迅速地将龙陵附近的各个高地团团围住，计划逐一击破，再合力攻击城池。

终于，战斗打响了！随着陈明仁的一声令下，空中飞机轰鸣，炮火轰鸣，滇西的山峦都在震动。面对这突如其来的重击，日军显得十分狼狈，从未经历过如此猛烈的攻击，他们在炮火的轰炸中四处逃窜。然而，日军始终秉持武士道的精神，尽管遭受重创，仍顽强与71军展开激烈拼搏，展现出不屈不挠的斗志。

战斗进行到白热化的时刻，日军从腾冲方面紧急调来了增援，试图猛烈攻击沿左翼迂回至龙陵的87师，以解松山之围。87师在战斗中接连失利，节节败退，最终已退至黄草坝。面临险境，师长张绍勋认为无法再支撑下去，决定请求放弃公路以便换取一个更有利的阵地。

陈明仁深知，如果这样做，松山的围困将会解除，日军必定乘机直逼怒江，不仅之前的努力将付诸东流，还会给昆明带来严重威胁。因此，他毫不犹豫地传达了严令，对张绍勋说道：“87师必须顽强坚守，绝不可后退，如再后退一步，军法严惩。”

张绍勋听后十分慌张，便拨通了集团军总司令宋希濂的电话，急切地说道：“总座，我们的伤亡太惨重，真的支撑不住了！”宋希濂回应道：“再坚持一会儿，如果实在守不住可以放开公路，调整阵地。”恰巧陈明仁听到了这段对话，听后怒火中烧，对电话那头吼道：“绝对不可以这样做，这将影响整个战局！今天71军归我指挥，任何师长都不该直接向总司令报告，总司令也不应直接处理这一问题。”

他进一步威胁张绍勋：“若有违命令，就以人头相见！”最终，张绍勋深感后果严重，选择了自杀。陈明仁得知后，只得将副师长提升为新师长，重新掌控了战局。

就在此时，71军的新28师乘胜而下，攻陷了松山。经过这场艰苦卓绝的战斗后，陈明仁被晉升为71军军长。同时，陈冠任所著的《国民党十大王牌军》详细记载了陈明仁攻克龙陵城的战役，该书成为了经典的军事畅销书，久负盛名。