報導說，美國駐北京大使館是在四月廿五日接到南京維權者何培蓉（網名「珍珠」）的電話，告知陳光誠躲藏在北京郊區，腿部在脫逃的過程中受傷。為此，美國國務院在美東時間廿五日深夜召開緊急會議，希拉蕊在這場會議中拍板決定，將陳光誠護送進入美國駐北京大使館。
這項決定包含兩度將陳光誠由一輛汽車推入另一輛汽車，以躲避北京國安人員的耳目。一名美國高層官員回顧說：當時「每個人都了解這次決定的重要性，前途無可預料，但將具有重大意義。」
成功將陳光誠護送進入美國駐北京大使館之後，美國國務院又一連召開了多次會議，主導危機處理。過兩天，四月廿七日當天，美國助理國務卿坎貝爾告知大陸駐美國大使張業遂此事，陳光誠事件正式引爆。
隨後，坎貝爾飛往北京，與美國駐北京大使駱家輝、美國國務院法律顧問高洪柱共同在前線處理危機。與大陸方面的談判從廿九日開始，一開始並不順利，大陸方面的主談代表、外交部副部長崔天凱甚至威脅取消四天後即將舉行的兩國戰略經濟對話會議。
《紐約時報》指出，高洪柱首先做成一份諒解備忘錄，安排陳光誠進入上海東華大學就讀，因為該校與紐約大學有一個合作項目，但大陸方面反對，認為這種安排「太西方」。在此之後，由坎貝爾負責前線談判，駱家輝、高洪柱負責了解陳光誠的意願。
美方在談判過程中提出一份十三人名單，包含陳光誠的哥哥及姪子等，期望大陸能確保他們的安全。此外，還提出陳光誠希望對山東省地方官員的不法作為進行調查。據指出，此舉讓大陸方面非常惱怒。但據了解，名單中的部分人目前已經獲得釋放，大陸官員也已經允諾，將對相關違法者展開調查。在陳光誠的要求下，大陸安排他的妻子袁偉靜和兩個小孩搭火車進北京，美國駐北京使館代辦王曉岷負責接待。在與妻子、維權律師滕彪通話之後，陳光誠改變心意，不再打算留在中國大陸，想先出國一段時間。
在陳光誠改變心意後，美方談判人員再次面臨重大考驗，而這次，又是希拉蕊出馬搞定。報導說，五月二日抵達北京參加會議的希拉蕊，在公開場合中，自始至終一字未提「陳光誠」，直到五月四日當天，她才對主管外事的大陸國務委員戴秉國說：「我想，陳先生還是應該到美國才是。」此話最終促成大陸外交部透過新華社稱，同意陳光誠出國留學。