登机前发生了一个小插曲。时任美军驻延安观察组联络员的黄华，每次美机抵离延安都要到机场去查看情况。这一天，他照例来到机场，一下子看到这么多负责同志，很是惊奇，一打听才知道这次空运的情况。黄华心里有些紧张，因为乘客中有通晓俄语的，但没有人懂英语，担心如果飞行中有紧急情况发生，我们的负责同志与美军飞行员不能沟通，就会很危险。于是，他向杨尚昆提出随机行动，陪他们飞到太行。杨尚昆说：“你的建议很好，那就请你走一趟吧。可是降落伞只有20副，你没有这个，很危险啊。”黄华说，不至于的。于是他就登机成为了第21名乘客。事实证明，黄华在飞机上确实发挥了作用。飞行途中，有一段路途飞机突然升高，大家都不知道怎么回事，便问黄华。黄华用英语同美军驾驶员谈了几句后，告诉大家说：“现在是过同蒲铁路，美国人说这一带可能有日军的高射炮阵地，为了避免不测，还是将飞机升到他们的射程以外。”这才打消了大家的担心。
有惊无险的空中之旅
这架飞机是美国制造的道格拉斯货运机，属于当时美军驻延安观察组。一般每周或半个月在西安和延安之间往返一次，为观察组运送东西。飞机是绿颜色，有两个螺旋桨，舱门很矮。据杨得志后来回忆，这架飞机的大门关不严，起飞时螺旋桨还要靠人推动，机舱的小窗口底下是铁座位，机舱板是弧形的，乘客坐在机身两侧的条凳上，坐下去直不起腰，头也抬不起来。但这种飞机最大的优点是安全，只要有块较大的平地就可以降落。
由于这次空运有些冒险，所以党中央、毛泽东采取了许多的防范措施。8月24日夜里才逐个通知相关人员于次日上午9时前赶到延安关东飞机场，只许一个人去，参谋和警卫人员都不许带，也不准其他同志去送行。毛泽东非常关心这次特殊飞行的安全，派叶剑英和中央军委秘书长杨尚昆到机场亲自检查并组织登机，要求每个乘机者务必都要带上降落伞。同时，通知太行军区在目的地机场做好了接机准备。
飞机一路颠簸，4个多小时后终于到达目的地上空。降落的地点是山西东南黎城县的长宁临时机杨。所谓长宁机场，其实仅有一条黄土筑就的跑道而已，飞机每次降落时都要用点燃的火堆作导航。8月24日，太行军区司令员李达接到中央要求接机的电报，说刘邓25日上午到达。他立即率领一个骑兵排星夜赶到长宁，准备好柴草、火堆、午饭、开水、西瓜等。25日中午时分，在长宁临时机场飞机跑道两侧，30多名八路军战士持枪警戒，并在跑道两侧燃起了3个柴草堆。滚滚浓烟，直冲蓝天，向飞机发出着陆信号。
当飞机平安落地后，李达即带人迎了上去。刘伯承、邓小平等晋冀鲁豫的同志打趣地说：我们到家了，请大家到家里做客，休息休息。陈毅是个乐观派，拿出一副扑克牌招呼薄一波说：“来，边吃边打嘛！”黄华因为要随飞机返回，陈毅还开玩笑地对他说：“好，再见了，黄华同志，你坐你的洋飞机，我打我的土扑克。”与此同时，当飞机平安到达目的地的电报传到延安后，叶剑英心中的一块石头终于落了地，立即转报毛泽东。毛泽东遂决定飞赴重庆，与蒋介石展开谈判。
这次绝密空运，使共产党本来至少需要两个多月艰苦跋涉的输送任务，在半天之内即告完成，其时间甚至早于美军开始空运国民党先遣人员去接受日伪军投降。这些久经战场考验、善打胜仗的将领，先敌一步到达战区，迅速集结主力，编组野战兵团，开始从容地选择战场和战机。如刘、邓下飞机后，即由黎城星夜赶到一二九师司令部驻地河北涉县赤岸村，抓紧部署上党战役。上党战役的胜利，痛击了蒋介石的内战气焰，有力地支援了以毛泽东为代表的党中央在重庆谈判中的立场。陈毅、林彪等在分头赶赴华东、东北战场后，也迅速展开部署，波澜壮阔的解放战争由此展开。