以上两种意见都有一定的道理，贵州省军区一时间难以决策，于是决定先将陈莲珍暂时关押起来。不久之后，贵州省军区将陈莲珍的有关情况，报告给了西南军区，并请西南军区研究定夺。当时担任西南军区副司令员兼参谋长的李达，由于即将启程赶赴抗美援朝战场，所以他指示将这件事放一放，等他回国之后再协商解决。

1953年3月下旬，李达从朝鲜回国，在北京停留期间，他受到了毛主席的接见。当时，李达向毛主席汇报起了西南地区的剿匪情况，并且谈到了女土匪头子陈莲珍的问题，以及贵州省军区对处理她的不同意见。毛主席听完之后，不失幽默地笑着说道：“大西南竟然出了一个女匪首，又是少数民族，杀了不可惜？”

毛主席思考了一会儿，然后又继续说道：“三国时候，诸葛亮对孟获敢于七擒七纵，让他心服口服。我们共产党抓住了一个‘陈大嫂’怎么就没有七擒七纵的胆略和气魄了呢？我主张放掉，不能一擒就杀！”毛主席考虑问题是非常全面的，当时剿匪工作虽然已接近尾声，在大局已定的情况下，一定要谨慎处理民族问题，而像陈莲珍这种少数民族土匪，完全可以宽大处理。

1953年6月7日，在陈莲珍的家乡贵州长顺县，政府召开群众大会公开将陈莲珍予以释放。此后，真心悔改的陈莲珍还协助剿匪部队参与了劝降、肃清残匪的工作，为当地政府和人民群众作出了一点贡献。再后来，陈莲珍被安排到贵州惠水县工作，曾担任过县政协委员、政协常委。1998年，陈莲珍因病在惠水县去世，享年76岁。

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