與劉備談話過後，陳沖沒有急於趕赴東都。除了此前和劉備的那些關於大事的談話外，劉備在臨行前還委託陳沖一事：代他巡遊巴蜀。
劉備本意是在死前巡遊全國，安撫各方。如今青徐、河北、山西、關中雖已成行，但身體已不允許他繼續遠遊，這使得他不得不擱置上隴再入蜀的規劃，繼而匆匆奔赴河南。
但劉備心裡到底惦記著這件事。隴右歸附多年，其實不去也沒有多大影響。但巴蜀新附不過兩載，卻不得不重視。畢竟劉範還在江州苦撐，南中龐統雖然剿撫並用，勉強平叛，但也未能根除叛軍。如果傳出自己死亡的訊息，劉備擔憂又會掀起大亂。故而他在分別前，請求陳沖代他南巡，畢竟在世人眼中，兩人早已不分彼此。
陳沖知道這是和劉備的最後一面了，一時很是感傷。但他沒有多說什麼，和年輕人面對死亡的激烈不同，他在生死線走了太多遭，在心中已經接受了死亡的命運，所以在分別的時候，他對劉備說：“莫愁前路無知己，天下誰人不識君。”
而後的一段日子裡，他先聯絡在雒陽的幾個學生，先給家人都安排好了住所。然後就帶著百餘名護衛進入褒斜道，並通知巴蜀諸郡縣，自己將代天子巡撫。在寒露時節，陳沖抵達南鄭，漢中太守韓紀前來出迎，雙方寒暄了一番，而後韓紀隱晦地向陳沖打聽劉備的病情，陳沖心中一凜，把握著分寸說道：“太子已去照顧陛下了，這兩年國事多是太子做主，有他在陛下身邊，想必無有大事。”韓紀頓時稱是。
之後的幾日，陳沖微服私察漢中民情。發現張魯雖走，但民間米道依舊昌盛，郡府官員但能徵稅，卻難以調動百姓分毫。反而各祭酒行教法不斷，不時可見依法修路、靜齋禱告的民眾，張魯曾設的義舍雖有減少，但規模仍蔚為可觀。陳沖見此情景，對隨從嘆息說：“國家福澤不深，尚不能得漢中民心啊。”
而後他又率眾南行，沿金牛道過梓潼至綿竹，此時已是九月下旬，西府馬超等諸將得聞丞相遠來，紛紛前來向陳沖問候，陳沖見他們還是老樣子，心中也是開懷的。同時又召見前年響應的蜀中各族，與他們長談各地風物，並邀請各族子弟到太學求學，其間頗有青年響應。諸如巴西譙周、成都張峻，都打算在陳沖回京之際一同前往雒陽。
在十月中旬的時候，劉備的死訊到底傳到了陳沖耳中。當時他正在州府後院中煮茶，來通報的使者匆匆知會了一聲，留下一封書報，就又往南面寧州去了。百官皆大驚失色，但陳沖卻極為平靜，畢竟在他來時，便早知道會有這麼一天。
陳沖拿起書報細讀，得知劉備是於重陽去世，眼下太子已經於洛陽登基，並於崇德殿內舉哀，同時尊劉笳為皇太后，下令追尊先帝劉備廟號為烈祖，並在十月辛丑下葬。下葬的位置已經選好，就在河陽河橋東面十里。這裡平坦開闊，地勢高平，早已有民夫挖掘大坑，中間分數室。就將棺木和隨葬物品埋在坑內，覆蓋黃土城冢，四周和上面移植松柏等樹木，遠遠望去，如同小山一般。又令王粲等做漢昭武墓誌銘，立碑於前。
劉備在死前還留下了一封遺詔，以陳沖、關羽、鍾繇、劉豹、荀攸五人為輔政大臣，陳沖依舊為百官之首。西府眾人聞之，都向陳沖道喜，但陳沖卻想起了與劉備的最後一次對話，以及當年長安初見劉協的場景。時過境遷，自己又一次來到了這個顧命大臣的位置上，只是這一次，自己能夠全身而退嗎？當然，這些話他不好說出來，說出來也是無人理解的。
不久後，又聽到朝中傳來訊息，說是新皇登基，宣佈大赦天下，並有詔書說：“予未小子，奉承聖業，夙夜震畏，不敢荒寧。先帝受命中興，德侔帝王，協和萬邦，假於上下，懷柔百神，惠於鰥、寡。朕承大運，繼體守文，不知稼穡之艱難，懼有廢失。聖恩遺戒，顧重天下，以元元為首。公卿百僚，將何以輔朕不逮？其賜天下男子爵，人二級；三老、孝悌、力田人三級；爵過公乘，得移與子若同產、同產子；及流人無名數欲自佔者人一級；鰥、寡、孤、獨、篤癃粟，人十斛。其施刑及郡國徒，在章武四年四月己卯赦前所犯而後捕系者，悉免其刑。又邊人遭亂為內郡人妻，在己卯赦前，一切遣還邊，恣其所樂。”
這是一封施恩天下的詔書，陳沖閱罷之後，一度感到非常驚訝。畢竟以劉燮的高傲性子，竟然在文書中用語如此謙和，這是他全然沒有想過的。這也使陳沖心中多了幾分欣慰，不由想到，公麟處理了幾年政事後，能學會拉攏人心，以他的稟賦，大概便沒有幹不成的事了。
當夜，陳沖開始收拾行李，做回京的準備。雖然他本打算繼續南巡到寧州，與龐統也多聊幾句撫蠻事宜。但現在想來，以他的敏感身份，是不宜在地方太久的，劉備或許蠻不在乎，可以陳沖對劉燮的瞭解，恐怕召回他的詔書已經在路上了。
果然，到了兩日後，便有使者緊急前來拜見陳沖。此時已是初冬，但這使者下馬的時候，頭上冒著熱氣，滿臉通紅，靴子和衣衫上全是泥點，一看就是晝夜趕路沒有歇息。陳沖急忙把他迎進來，使者還沒坐穩，喝了兩口水，口中還喘著粗氣，就對陳沖說道：“稟丞相，陛下有詔詔丞相回京。”說罷，就從懷中掏出詔書。
陳沖接過後讀了一會，發現除了客套話外沒什麼實質內容，就問使者說：“陛下可有說是何事？”
使者臉上露出為難的表情，顯然也不甚清楚，就諾諾說道：“自然是有要事與丞相相商。”
陳沖見狀也不為難他，反而問他道：“你叫什麼名字？官居何職？”
那使者趕忙答道：“屬下是新任秘書郎劉放，出身涿郡方城，乃是西鄉侯之後。”
聽說是河北人，陳沖來了興致，先是“哦”了一聲，然後問道：“你莫非是去年到朝中的？”
劉放不敢怠慢，謹慎答說道：“是，在下炎興十年時僥倖為偽朝茂才，歷任濟南、東安縣令。去年隨府君歸正朝廷，先帝對我考試了一番，便令我去做司隸校尉主簿，今年才為陛下拔擢為秘書郎。”
陳沖得知劉放還當過孔明的部屬，不禁親近了一些，便問他河北的情形。劉放見他如此關注民生，自然是非常感動，但河北的情形之糟糕，卻是言語不足以形容的，他只是草草說了幾句，與陳沖約好後日回京，就告退歇息去了。
陳沖卻難以入睡。他想到即將要回到雒陽，還是有一種不真切的實感。雖然前幾年也不是沒有去過，但當時雒陽不過是勉強營修了一番，斷壁殘垣仍然隨處可見，但眼下它已經又變回了全國的政治心臟。這次回去，使陳沖不禁想起自己年少時第一次去雒陽的景象。那不是一段美好的經歷，但對於現在的陳沖而言，也難以斷言，這一趟旅程是否會值得紀念。
休息一夜後，陳沖發信於綿竹百官，告知自己即將回京的訊息，尤其勸馬超諸將各司其職，並暗示他們說：“當今陛下神達敏銳，嚴法更勝先帝，你們切莫心懷僥倖，還當早日拿下江州。”眾將頓時凜然。
次日，陳沖與劉放輕騎上路。此時正值初冬，但不妨礙一路的鵝毛大雪，彷彿鋪天蓋地一般，山、樹與河水全都被蓋了一層深可沒腿的雪白，連萬物的聲音都蓋下去了。還好陳沖走得快，連夜穿過了棧道，在抵達郿縣的第二天，就聽說棧道中央有木橋為雪壓垮，往來之人皆被攔住，只得回頭繞遠路改走駱谷道。
而陳沖繼續往東走，入了關中，路就好走許多，畢竟官道上一直有人在掃雪。而他快馬跑過時，腦中還在細思眼下的朝局，不知不覺間千山萬水都漸漸被自己拋到身後，再到一處險地時，他彷彿覺得有些眼熟，問了人才想起來，這是顛軨坂啊！
往事歷歷在目，回憶也噴湧而出，陳沖對劉放笑說：“當年我就是從這裡進入河東，拜訪時任河東太守的王邑，與他結為援助，才平定了白波匈奴之亂。”
但說起了河東，陳沖隨即想起了在河東延席上的一名隱士，好像是叫焦觸吧，他說自己名過其實，是吞舟之魚，並約好三十年後再見，如今已有二十年了，自己該去見見他嗎？他還活著嗎？陳沖想了一會兒，隨即失笑了，既然約好三十年，那就到時再做分曉吧!
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於是陳沖又跨過潼關與函谷關，到了十一月中旬時候，陳沖終於趕到了此時的季漢首都雒陽。說起來，陳沖自升任丞相以後，不止沒有去過雒陽，也有約三年沒有見過當今天子劉燮了。