在随后的莱芜战役中，韩练成将蒋介石的作战意图和完整计划，详细部署和具体指令向陈毅进行了秘密通报。此外，他还配合陈毅、粟裕大摆迷魂阵，将国民党军主力引入华野的包围圈中，经过激战，国民党军1个“绥靖”区指挥部、2个军部、7个师共5.6万余人，全部被歼，“绥靖”区副司令长官李仙洲被俘。莱芜战役俘敌数量之多、歼敌速度之快，都创造了解放战争开始以来的最高记录。

莱芜战役结束后，韩练成谢绝了陈毅等人让他留在解放区的好意，他说：“只要能为人民有所贡献，个人安危非所计也……大谍之极，亦可无形。”随后，他毅然回到南京虎穴。蒋介石面对当年的功臣，心情很复杂，表面上还算客气，称他是“莱芜战役唯一生还的英雄”，但却再也没有给韩练成带兵实权，只委任他为总统府参军。1947年秋，韩练成的一名副官突然投江身亡。据韩兢说，韩练成与“胡公”以及李克农等手下人接头、联络都是由他来办理的。这件事对韩练成来说无疑是危险的信号。

事隔不久，白崇禧的外甥海竞强等在内的第四十六军一些被俘军官陆续被放回南京，韩练成的处境越来越危险。种种迹象表明，蒋介石听到什么了。

但是，连韩练成自己都没想到，在这个紧要关头，白崇禧、张治中、关麟征等国民党要员纷纷出手相救，为他放行。最后，韩练成拿着“总统府”的一个中将参军唐君铂赠送的空白护照，从上海乘飞机到了香港，最后安全抵达解放区。

1948年10月，虎穴脱险的韩练成终于到达了中共中央所在地——河北平山县西柏坡。朱德、周恩来、李克农等领导亲切地同他谈心。当韩提出入党的要求时，朱德老总说：“完全可以。”周恩来表示：“如果需要我当介绍人，请把材料送给我。”后来经过中共中央批准，韩练成光荣地加入了中国共产党。

西柏坡的小砖房里，毛泽东在欢迎韩练成的简单家宴上，愉快地对他说：“蒋委员长身边有你们这些人，我也调动得了国民党的百万大军哪！”

新中国成立后，韩练成在军内外担任过许多重要职务，1955年被授予中将军衔。