周恩来刚进黄埔军校任职不久，就从其他人口中了解到陈诚的一些情况。有人告诉周恩来：别看陈诚的个子小，相貌平常，身体也不够强壮，可是他对军事却情有独钟。当初陈诚师范毕业后曾经独闯日本，他当时的愿望就是要投考日本陆军士官学校。可是主考者看不上陈诚，以他身材瘦小为借口，拒绝他报名。陈诚不甘心，回国后投考了保定军官学校。周恩来在和陈诚谈到这段往事时，曾经对他说：“如果你真想当一个军人，就要有不怕一切的韧劲才行。20年代的中国军人，不可能再与晚清时期相比了，凡是参加黄埔军校的学员，将来至少也要有高中文化水平。”
1925年2月，周恩来参与领导黄埔军校学生军进行第一次东征。陈诚时任军校的校军炮兵营第一连上尉连长。在淡水战役中，陈诚的炮兵连表现得很英勇。进入棉湖战役阶段，陈诚险些阵亡。6月陈诚回到广州时，周恩来对他说：“听说你炮打得很好，不过一定要注意安全。”
1925年秋天，陈炯明再次进攻广州。周恩来参与领导和指挥第二次东征，这时陈诚已经在第一军任炮兵第二营少校营长。在惠州战役和歼灭陈炯明反动势力的几次战斗中，陈诚经常见到参与前线指挥的周恩来。第二次东征结束后，陈诚升任中校参谋，当年12月改任第六十三团上校团长。可就在这时，周恩来离开了黄埔军校。
国共第二次合作，身为国民政府军事委员会政治部部长的陈诚，力邀周恩来出任副部长1937年七七事变爆发。不久，国共两党实现第二次合作，共同抗日。1938年，陈诚出任武汉卫戍总司令、国民政府军事委员会政治部部长等职，驻守武汉三镇;而周恩来这时正担任着中共中央长江局副书记。陈诚在上海失陷之前，曾经以第三战区左翼作战军总司令和第三战区前敌总司令的双重身份，亲临前线指挥数次重大战役。淞沪战事结束后，陈诚随国民党军撤退到武汉。这一时期，蒋介石虽然率领国民政府迁到重庆，可是陈诚却一直与国民政府军事委员会留守在武汉。此时，身为国民政府军事委员会政治部部长的陈诚想起了早年在黄埔军校时结识的周恩来，决定力邀这位中共要人参加政治部的领导工作。经中共中央同意，周恩来获准出任了国民政府军事委员会政治部副部长。
