陳調元進山
自5月20日談判破裂之后，抱犢崮就與山下斷絕了聯系。
一天，抱犢崮的上空忽然響起了巨大的轟鳴聲，一架飛機掠著山頂呼嘯而過。常年在深山中的土匪第一次見到這樣的龐然大物，嚇得四處奔逃。但飛機並沒有投下炮彈等殺傷性武器，只是投下了幾千張傳單。
飛機是北洋政府派來的，5月22日，田中玉在北京的內閣會議上報告了和孫美瑤部的接洽經過，指出官方在談判中失利的主要原因是“匪情狡詐，我愈遷就，彼愈居奇”，提出要以威懾對抗強硬，來獲得談判桌上的主動。北洋政府遂派出三架飛機以作支持。
回到棗庄后，田中玉調兵遣將，集結大軍。本來想要獅子大張口的孫美瑤等人著了慌。他們也清楚，一旦官軍真動手，剿滅他們並不是什麼難事。
25日，被綁架了十多天的外國人質也開始心神不寧。已經和土匪們混熟的鮑威爾毛遂自薦，主動要求下山當信使。如此提議可謂正中土匪們下懷，此時和山下的談判斷絕，他們正想找一位“使者”來和官軍們恢復接觸。次日清晨，在土匪們的“鼓掌和歡呼聲”中，鮑威爾和兩位土匪代表騎著騾子下了山。送完信后，鮑威爾又非常誠信地按約在當天就返回了抱犢崮。
這次孫美瑤的條件有所收斂：官軍撤回駐地﹔自交涉之日起，接濟糧食和款項﹔按四個混成旅編制，歸中央軍隊直接統轄﹔補充槍支大炮，駐地不得出魯﹔預發餉項和欠款﹔外國人簽字和中國紳商擔保。
官方的回應是，除了撤軍一條，其余皆可商量。孫美瑤認為得不到安全保障，談判再次陷入僵局。
這時候，官軍一方也出現了一位毛遂自薦者，江蘇徐海鎮守使陳調元向田中玉表示，自己願作官方人質進山，謀求土匪們的信任，以便履約。
陳調元也當真了得，6月2日上山談判，當天就帶回了4名“洋票”和4名“華票”。
山東省社會科學院歷史研究所研究員趙延慶說，陳調元是江蘇官員，臨城劫車案發生在山東境內，原不關他的事，后來因為事情久延不決，曹錕要江蘇軍務督辦齊燮元派人幫忙，齊才派了這員大將去。陳調元其實早就到了棗庄，這時候主動介入應該是看到了談判成功的機會。不過，與空口說白話的吳毓麟不同，陳調元敢說就敢做，真的進山談判去了。
而陳調元也確實有著得天獨厚的條件。趙延慶分析，首先對一直敵對的田中玉和孫美瑤來說，陳調元算是個“第三方”，正好居中調停﹔更關鍵的是，陳調元行伍出身，又與幫會中人素有交往，可以說對軍、匪兩邊都相當熟悉。而且，他在江蘇徐海鎮守使任上的主要政績，就是肅清了蘇北一帶的大部分土匪，對土匪是剿是撫、該軟該硬，手法純熟。
據說，上海著名的黑道大亨黃金榮以上海商會代表的身份，和陳調元一起上山談判，這次談判也是這位黑道大佬的一次傳奇經歷。但這種說法隻見諸事后的演義文章，當時參與談判的上海商會會長方椒伯等親歷者的回憶中，沒有提到過黃金榮的任何信息。
為了自身安全，陳調元也提前做了布置。他是帶著自己的兩個旅來到山東境內的，上山前，這兩個旅都被布防在了抱犢崮山下，以防不測。
陳調元上得山來，和土匪們以一口的江湖腔對話，對於孫美瑤，更是一口一個“大當家的”。再加上他生得一副憨厚粗豪的模樣，孫美瑤等人對他心生好感，認為陳鎮守使和那些橫眉立目的本地官員大不相同，可以親近。
孫美瑤被圍困多日，估計也是寢食難安，雙眼熬得通紅。陳調元見狀，立刻把自己戴著的墨晶眼鏡摘下來送給了孫美瑤，並殷切囑咐“老弟一寨之主，關系重大，應格外保重。”
雖然已經稱兄道弟，談判仍是漫天要價、就地還錢，此時官匪的矛盾主要集中在收編人數上，為了達成對己方有利的條件，陳調元與孫美瑤斗智斗勇。
在臨城大劫案中，有30名中國人被綁做“華票”。也許是綁架中國人在孫美瑤眼裡並不算什麼事，他在談判中也沒把這些“華票”當做籌碼。倒是陳調元主動要求為“華票”付贖金，孫美瑤對此自然樂於笑納，卻不料被陳調元的政治手腕結結實實擺了一道。
在孫美瑤設宴款待上山眾人時，陳調元當眾做了這樣一番聲明：“山上未釋諸華票，孫當家並不要錢來贖，但我認為眾兄弟都很窮困，想在座諸位能設法幫助若干，則可圓滿解決。”此時他的目光對准了一同上山的上海商會秘書孫籌成，孫籌成不明就裡，未做任何表示，孫美瑤等人卻按照陳調元的“引導”，認為這個“有錢人的組織”會拿出重金。錢財動人心，當官方最終把收編人數定為3000人，但是其中300人由孫方自籌軍餉時，孫美瑤也未再多做什麼堅持。
12日，官匪雙方舉行簽字儀式，孫美瑤部眾接受招安，編入山東新編旅。簽字第二天，所有“洋票”下山。而“華票”的贖金，則完全是孫美瑤的一廂情願了。陳調元說的其實不過是個倡議，上海總商會從來就沒有這個想法，自然不肯付款。而孫美瑤此時已經軍裝上身，沒法像土匪那樣“撕票”了，除了大罵陳調元狡猾，也無計可施，隻能無條件開釋臨城劫案的中國人質和之前山上的“舊票”。
成功解決臨城大劫案讓陳調元名聲大振，一時中外聞名，被人稱為“治匪能手”、“黃天霸式的英雄”。8月30日北洋政府委派陳調元為皖、蘇、魯、豫四省剿匪總司令，陳成為江蘇軍隊中的實力派。
