文革期间，陈锡联辅佐毛泽东侄子毛远新，在中共九大上，陈锡联进入政治局。陈锡联是在毛泽东晚年备受信任的重要人物之一，得益于毛的提拔和赏识，陈的地位迅猛上升，至1976年2月，原主持中共中央军委工作的军委秘书长叶剑英被毛泽东下令因病休息后，陈锡联主持中央军委日常工作至1977年2月。在粉碎四人帮的过程中，完成中共中央交给的任务。此后，陈锡联支持继任的华国锋，被认为是“凡是派”的左膀右臂。但随着华国锋在党内失势，陈锡联的地位也岌岌可危……
陈锡联戎装照（图源：维基百科公有领域）
1973年12月，时任沈阳军区司令员的陈锡联与老部下李德生对调，就任北京军区司令员，正值邓小平第二次复出。到任伊始，陈锡联就组织勘察了北线地形。“勘察结束回到北京，我即向叶剑英、邓小平同志作了汇报，并就军区的作战设防、兵力部署、组织指挥等一系列问题提出了新的设想和建议。”“叶剑英、邓小平同志对北京军区的工作非常关心、非常重视，详细听取了我的汇报，并作了明确的指示，为军区在未来反侵略战争中遂行作战任务指明了方向。”（见《陈锡联回忆录》）期间，陈锡联还勇于落实邓小平关于“军队要整顿”的指示，下大力对军区部队进行整顿，加强了部队思想建设、组织建设和作风建设。对此，党史研究者公允指出：陈锡联在北京军区的工作中注意尊重邓小平，是对邓小平的极大支持，有助于树立复出的邓小平的威信。
1975年1月起，陈锡联升任中央军委常委、国务院副总理，分管国防工业和体育工作。次年2月至1977年2月，在邓小平再次落难时，陈锡联一度主持中央军委工作，在粉碎“四人帮”的过程中，陈锡联完成了中央交给他的任务。
自己身为中央政治局委员，却对“打倒邓小平”没有表示异议，这成了陈锡联心中永远的痛。邓小平却没有介意。
“四人帮”一粉碎，陈锡联就与李先念一起到西山去看望邓小平。一见面，邓小平就要拉手，陈锡联心想，“小平同志没有怪我！”他兴奋地说：“不粉碎‘四人帮’，就见不到您了。”这时，邓小平的耳朵已经很背了，由卓琳在一旁翻译。听了陈锡联的话，邓小平没吭声，但看得出心有同感。
1978年秋冬之际，邓小平约见陈锡联。陈锡联怀着忐忑不安的心情去见了老首长。一见面，陈锡联诚恳地检讨：“在我的一生中，感到最对不住你的，是在你第二次被打倒时，我没有站出来为你说话。我是政治局委员，在政治局会上总可以说一句话吧，但在当时的气氛下我却没有说。”邓小平摆摆手：“那个时候，谁也没办法，你也无能为力。”陈锡联坦承自己存在错误与不足，邓小平宽慰他：“有错误不要紧，改正就是了。”
后来，在一些场合，有些人对陈锡联有看法，邓小平都适时为他解围。对此，陈锡联激动不已。小平同志还说：“陈锡联没有野心，他不会造反的，他不是造反的人。”这让陈锡联少受许多滋扰。在《陈锡联回忆录》中，陈锡联把自己对邓小平的感激倾注在字里行间：“他……关心爱护部属的长者风范，深深地印在我的心中，使我终生难忘。”
1980年1月，陈锡联响应邓小平号召，辞去一切领导职务，随即当选中顾委常委。1988年7月，根据邓小平签发的命令，陈锡联的胸前又挂上了一枚一级红星功勋荣誉章。
1999年6月，陈锡联因病抢救无效，在北京逝世。
