陈毅带着中共中央九月来信由上海日夜兼程回到红四军，于10月22日在前委会上作了传达，随即请毛泽东回红四军复职。11月，毛泽东回到红四军主持工作，并在闽西长汀主持召开前委扩大会议，决定召开红四军党的第九次代表大会。毛泽东根据中央九月来信的精神和红军创建以来的经验，以及对红四军状况的调查，为这次大会主持起草决议案。陈毅参加了决议案的起草工作。

12月下旬，红四军党的第九次代表大会（即古田会议）在福建上杭县古田召开。大会由陈毅主持。会上，毛泽东作政治报告，朱德作军事报告，陈毅传达中央指示信并作反对枪毙逃兵的报告。会议认真地总结红军创建以来党在同各种错误思想、错误倾向作斗争的过程中积累起来的丰富经验，统一了思想认识，一致通过大会决议案即著名的古田会议决议。这个决议由八个决议案组成，其中最重要的是关于纠正党内的错误思想的决议。古田会议决议系统地回答建党、建军的一系列根本问题，不仅把中央九月来信的精神具体化，而且结合红四军的实际情况，发展了中央九月来信的内容。