1856年，也就是陈玉成19岁时，安定天国迸发了著名的"天京变乱"，杨秀清，韦昌辉等两万余人先后被杀。
尔后他在石达开指示下展开皖北还击，是安定军在天京事故后第一个转入反攻的战略区。随后，遭猜忌的石达开愤而出走。无法之下，天王洪秀全只好起用新人，他任命蒙得恩为正掌率，陈玉成为又正掌率，李秀成为副掌率，组成军事指导小组，由陈玉成和李秀成直接担任军务，开启了天国后期的双子星时期。
1858年夏，陈玉成与李秀成等安定军将领大会于安徽枞阳，制定了击破江北大营，解除天京之围的决议。陈玉成先克庐州，后与李秀成大军在乌衣会师，大败江北大营统帅德兴阿军，乘胜连克浦口，六合等地，打通了天京与江北的交通。期间，湘军悍将李续宾孤军深化，企图收复庐州，得到守将吴定规求援的陈玉成连夜回军，与李秀成在庐州左近的三河镇歼灭湘军精锐六千余人，李续宾兵败自杀，获得三河大捷。
三河大捷后第二年，在洪仁倡议下，洪秀全将当时位置最高、战功最著的年仅23岁的陈玉成封为英王，并下达了这样一条诏旨：外事不决问英王，内事不决问干王，二事不决问天王。可见对陈玉成的重视。
