1968年2月至1970年4月，陈沂夫妇双双被囚禁在哈尔滨市松花江边监狱。陈沂在狱中写《狱中对镜》-诗，抒发了自己的情怀。省市都成立了专案组，有七、八十人，内查外调折腾了两年，没有结果，但又不甘心认错，为便于控制，用保外就医名义将他们夫妇释放。
1970年4月，陈沂出狱后受派出所管制，两个月后到新丰干校蹲牛棚，与原市委书记任仲夷等人在一起。
1971年林彪事件后，专案组负责人又认为有机可乘，妄想把陈沂与林彪挂上钩。陈沂怒斥道：当林彪大红大紫之时，是你们把我投进监狱。要是我和他有关系，你们敢这样做吗？我倒要问问你们是否秉承林彪的旨意，来整我？
1972年春，干校许多老干部被结合进了领导班子，陈沂赋闲在家。
该年，陈沂给周总理写申诉信，由家人转交给康矛召。康矛召原是陈沂在山东时的部下，当时任驻柬埔寨大使。康矛召把来信转给韩念龙，韩曾是陈沂初中同学。韩念龙征求姬鹏飞外长意见，外长认为陈沂是个好同志，可以转。有天凌晨，韩念龙向总理汇报了陈沂来信。周总理听了来信后说：他的情况我知道，交李德生办。
李德生当时主持军委日常工作，兼总政主任，他把来信批转给总政有关人员，总政成立了复查组。
1973年上半年，陈沂夫妇在京看病，等待消息，自己借了一间空屋住。总政有关人员一开始挺客气，讲正在办理此案，后来便一再推脱。住房被人收回，王震叫陈沂夫妇住到他家里。陈沂觉得不方便，便同赵讽商量，搬到赵讽家住了。赵讽刚解放，没安排工作。他俩决定到外面转转，散散心。
1973年8月6日，陈沂等人到达武汉。武汉军区政委潘振武，原是四野后勤部政治部主任，来看望陈沂。白桦同陈沂畅谈。几天后转到庐山，与福州军区司令员韩先楚、政委李志明相见。
1973年国庆节，江西省委宣传部长莫循，当年《冀南日报》老战友，在南昌家中接待，并安排他上井冈山。当时井冈山实行军管，特批前行。由井冈山到湖南。省军区司令员杨大易系115师战友，亲自陪同陈沂参观。陈沂多年没回贵州，想回贵州，途经桂林，总后分部政委原是四野后勤部秘书，热情接待。当时贵州省委书记李葆华安排陈沂住云岩宾馆，待落实政策的老同志周林陪他参观，遵义军分区司令、地委书记、专员都出面接待回乡游子。
1974年上半年，批林批孔运动发展到批周公，总政治部被诬蔑为右得不能再右。陈沂到成都，四川省委书记李大章向江青汇报，江青立即电令黑龙江革委会派人把陈沂抓冋去。专案组又把陈沂送进隔离室进行审查。
1975年1月，邓小平同志复出，任党中央副主席、国务院副总理。邓小平主持中央的日常工作，开始对全国各条战线全面整顿，并落实干部政策。陈沂看到了希望，写申诉书给邓小平，由董竹君转给张爱萍夫人，再由张爱萍转交给小平同志。小平同志批示：陈沂问题应予解决。
1976年3月初，中共中央发出文件，点名批判邓小平。陈沂被关进哈市科学交流馆里反省。
1976年5月15日，专案组通知陈沂到公安局。有关人员宣布陈沂为叛徒，每月发生活费80元。陈沂拒绝签字，拒领生活费。
1977年4月21日至25日，华国锋视察东北三省。公安局重申省委定他叛徒是正确的，把他交给街道居委会管制。
1977年底，马楠问题解决，不久便任哈尔滨市文化局副局长，恢复行政11级。马楠问题解决了，使陈沂对解决自己问题又产生了希望。
1978年3月，马楠拿着陈沂的申诉书进京，直接找中组部部长胡耀邦。胡耀邦连说：整整20年了，不容易呀！不容易！胡耀邦表态：三个月内解决！
1978年国庆节，陈沂赴京找胡耀邦，俩人打伞在雨中交谈许久。胡耀邦将陈沂写给小平同志的信转给小平同志，小平同志批给总政解决。总政没有具体人管此事，一拖就是几个月。小平同志得知情况后，指示由总政徐立清负责。总政不到一个星期，就决定撤消以前的处分，恢复党籍、军籍与原有级别，建议由中央分配工作。
1979年2月24日，军委为陈沂平反的通知递在他手上。上面写着：撤消1958年关于右派的处分，恢复党籍、军籍及原定级别。
这期间，与丁玲同住北京友谊医院，合影、题诗。
1979年3月，陈沂参加了中央召开的理论务虚会，聆听了邓小平同志的《坚持四项基本原则》讲话。
1979年4月，被任命为中共上海市委副书记。胡邦在陈沂启程时说：上海关于真理标准问题没讨论好，要同市委的同志一起研究加以改进。到沪后，又兼任市委宣传部长。吴强、王若望等老部下前去机场迎接他。
1979年6月25日，参加纪念《文汇报》复刊30周年茶话会，倡导实事求是，指出老作家不解放，就是框框！
1979年7月3日，参加市委农村工作会议，倡议继续开展实践是检验真理的唯一标准的讨论。
1979年7月27日，在市委宣传工作会议上评价刘少奇时说：刘少奇的问题也很快要解决，当然中央也许解决慢一点，反正迟早要解决的。他的问题是清楚了的。1980年2月召开的党的十一届五中全会通过了为刘少奇平反的决议。
1979年8月5日，在市委宣传工作会议上总结时，要求采取历史唯物主义态度对待毛泽东。
1979年8月24日，拨乱反正工作遇有阻力，陈沂对纪检工作干部说：要好好学一学实践是检验真理的唯一标准，要做一个新时代的包公！邓颖超曾把此讲话批转给中纪委、中组部干部学习。
1979年9月4日，在市委宣传工作会议上谈真理标准讨论补课的重大意义。10月，率团参加全国第四次文代会。
本年度，发表了重要的文艺论文《对当前一些文艺问题的探索》和长篇回忆文章《向鲁迅先生的一次汇报》。
1980年1月18日，在为《工人创作》创刊写发刊同时，强调指出：不能腐蚀人。一定要注意这点，这在青少年中特别重要。一定要通过我们的作品，提倡好的社会风尚，道德品质，造成一个人人称赞的良好的社会风气。
1980年5月16日，陈沂在《坚持和改善党的领导，提高党的战斗力》讲话中指出：要把思想政治工作做到经济工作中去，真正为经济工作服务。这种把思想工作围绕经济工作的提法，是少见的。写推荐话剧《陈毅市长》的文章。
1980年7月，发表《关于〈今夜星光灿烂〉》文章，对白桦作品提出批评。此文引起争鸣。
1980年8月21日，陈沂倡导办好青少年之家。他主张工厂里的活动、学校里的活动，都可以让街道青少年参加。青少年之家除了游艺活动，可办各种补习班，工厂、学校要大力支持这种设想，类似于现在的社区教育。
1981年4月2日，完成悼念茅盾长文《一代文章万代传；回忆了与茅公多年交往的历史，高度评价了茅公的作品。
1981年月26日，做辅导学习六中全会通过的《关于建国以来党的若千历史问题的决议》报告，指出：毛泽东思想是毛主席肯定的，其中有的又是他自己否定的，拨乱，就是拨违背毛泽东思想的错误；反正，就是要回到正确的毛泽东思想上来。
1981年10月16日，作关于《新民晚报》编辑方针的讲话，对宣传政策、传播知识、丰富生活、移风易俗作了具体阐述，并督促《新民晚报》元旦复刊。
1981年12月26日，在上海首届戏剧节闭幕会上作了总结讲话，围绕成就和不足、深入生活、题材问题和如何领导问题作了阐述。
1981年12月，小说散文集《五十年一瞬间》，由浙江人民出版社出版。
1982年4月，在《努力搞好社会主义精神文明的建设》讲话中，强调指出：要搞好精神文明，必须充分发挥知识分子作用我们各级部门要改善知只分子待遇，为他们服务。
1982年8月31日，于党的十二大开幕前夕，写抒情长诗《归来》。9月1日参加党的十二大。