1970年，陈毅因为上一年战备疏散，一直滞留在河北省的石家庄。7月，他开始腹部隐痛并出现腹泻，他向军委负责人写信，要求回北京治疗，但是没有获准。他又给周总理写信，要求回京检查，得到了周恩来的批准，10月，陈毅回到北京医院，检查了56天，却没查出是什么病。
1971年1月16日，因为急腹症，陈老总再次住院，被认为是急性阑尾炎，结果医生做手术时，才发现已是结肠癌晚期。
经过一段时间的治疗，陈老总的病有些好转，去了北戴河休养。年底，他又回到北京，但病情复发，不得不再一次住进了医院。
一天早晨，陈老总醒过过来，对妻子张茜说：
“昨晚我做个梦，梦中我正在游泳。在游泳池里我碰到了几位老朋友。他们叫我赶快换衣服去参加联合国大会。”
张茜说：“你这梦好奇怪，你还想外交部的事啊！”
这时候，陈老总虽然没有去外交部上班了，但名义上还是外交部长。接着，张茜又说道：“联合国，我们从建国开始就要求恢复在那里的合法地位，美国捣蛋，我们一直没进去，你还想去参加联合国大会呀？”
陈老总笑道：“迟早要进去，我做梦都去联合国开会，我看这事儿，是快了。”
果不其然，过了半年之后，随着中美关系有了重大突破，我国在联合国的合法席位，也成为众人瞩目的事，全球许多国家要求恢复新中国在联合国的合法地位。
10月25日，第二十六届联合国大会召开，在非洲国家的支持下，大会通过决议，宣布恢复新中国在联合国的合法席位。秘书立即向病中的陈老总报告这一消息。陈老总一听，高兴地说：
“好呀！斗了20多年，总算有个结果了。 这证明我国执行独立自主，反对帝国主义、殖民主义，团结亚非拉人民的外交路线是完全正确的。现在的问题是希望早日结束运动，集中力量抓经济，要把我们的经济建设搞上去。作为安理会常任理事国，不是靠国家大、人口多， 而是要靠国家的经济实力。经济力量强，在国际上说话才有分量，才能在安理会发挥应有的作用。”
这时，张茜想起当初陈老总的那个梦，说：“还记得你上次做的去联合国开大会的梦吗？我们还真的进了李娜喝过，梦真准啊！”
陈老总哈哈大笑：“怎么不记得？我正在游泳呢，人家跑过叫我，对我说：快，快换衣服。我问他们换衣服干啥，他们说我去联合国开大会。这梦，嗨，还真是准啊！这次我们进联合国，说进就进了。”
12月16日，出席第二十六届联合国大会的中国代表团团长乔冠华回到北京。第三日，他就去医院探视陈毅。当乔冠华把参加大会的情况讲述给陈毅听时，陈老总不住地说：
“这是伟大的胜利，这是伟大的胜利……”
他还乐观地说：“我做梦都想去联合国去开大会，等我病好了，一定到美国纽约去，参加联合国大会。”
可惜的是，不到一个月，陈老总就溘然去世，夙愿没有实现，留下了他外交生涯中一个无法弥补的遗憾。
陈冠任著、中共党史出版社出版的《中国人民解放军十大元帅：解放军十大统帅鲜为人知的历史》一书记述了此事。该书为该社的年度畅销书，曾经名列中国军事图书热卖榜第一名（如图）。
