雖然，陳伯達、吳法憲等在會議上作了檢討，但他們的檢討很不深刻，完全是在敷衍。
8月31日，毛澤東在陳伯達所編《恩格斯、列寧、毛主席關於稱天才的幾段語錄》的材料上，寫下《我的一點意見》一文，點名批判陳伯達，指出：這份稱“天才”的材料，“欺騙了不少同誌”。“我跟陳伯達這位天才理論家之間，共事30多年，在一些重大問題上就從來沒有配合過，更不去說很好的配合。”“這一次，他可配合得很好了，采取突然襲擊，煽風點火，唯恐天下不亂，大有炸平廬山，停止地球轉動之勢。”關於“天才”問題，毛澤東提出：“我們隻能站在馬列主義的立場上，而決不能跟陳伯達的謠言和詭辯混在一起。”“希望同誌們同我們一道采取這種態度，團結起來，爭取更大的勝利，不要上號稱懂得馬克思，而實際上根本不懂馬克思那樣一些人的當。”
毛澤東這篇幾百字的檄文，以犀利的筆鋒，徹底揭破了陳伯達偽裝多年的“政治理論家”的麵具，使他野心家、陰謀家的嘴臉暴露於眾。毛澤東對陳伯達的揭露和批判，也是對林彪一夥宗派活動的沉重打擊和嚴厲警告。出於各種原因，毛澤東在批陳的同時沒有涉及林彪，並實際上對林采取了某些保護措施。
毛澤東所寫《我的一點意見》印發全會後，各組開始轉入對陳伯達的揭發、批判。幾天裏，周恩來先後參加了東北、華北、華東、中南、西南小組的討論，他在發言中說：《我的一點意見》一文，是毛主席考慮了三天之後才寫出來的；陳伯達在中央核心內部長期不合作，他的問題遲早要暴露的。
雖然陳伯達的問題被揭出來了，但全會已不可能再按計劃討論原定議程了。會議結束前，周恩來繼續不分晝夜地工作，找人約談、修改全國計劃會議和1970年國民經濟計劃的報告以及全會公報等文件。
9月6日下午，中共九屆二中全會閉幕。全會基本通過《中華人民共和國憲法修改草案》和全會公報，批準國務院關於全國計劃會議和1970年國民經濟計劃的報告和中央軍委關於加強戰備工作的報告。同時，黨中央宣布對陳伯達進行審查。
三、鋌而走險
廬山會議之後，周恩來開始主動糾正文化宣傳領域包括對外工作中某些“左”的傾向。同時，他還對廬山會議期間發生的事情作了初步調查，批評了軍委辦事組黃永勝、吳法憲等人。9月下旬，周恩來建議黃永勝、吳法憲、李作鵬、邱會作四人在想通之後，應向毛主席、林副主席寫出書麵檢討，“揭露事實真相，與陳（伯達）完全決裂”。並說，這樣做“對黨對己都極有利”。
此外，周恩來還對“天才”問題間接地表明了態度。在空軍舉辦的“三代會”期間，會議主持人把作“講用報告”的年僅25歲的林立果吹捧為“超天才”。周恩來得知後，當即派楊德中找到吳法憲，批評道：為什麼要把林立果說成是“超天才”？這種說法不對，不能這樣搞。周恩來也向黃永勝談了自己的看法。
周恩來對黃永勝等人的批評幫助，不但沒有使他們幡然悔過，反而引起林彪一夥的忌恨。
10月中旬，對廬山一事抓住不放的毛澤東先後就吳法憲、葉群二人檢討作出批示，嚴厲批評吳、葉及軍委辦事組其他成員在廬山會議上“缺乏正大光明的氣概”，“由幾個人發難，企圖欺騙200多個中央委員”，“又找什麼天才問題，不過是一個借口”。毛澤東還指出：“思想上政治上的路線正確與否是決定一切的”。與此同時，周恩來也部署並主持召開華北會議和中央批陳（伯達）整風彙報會，對黃永勝等軍委辦事組幾個成員進行批評幫助。
毛澤東、周恩來對軍委辦事組幾個成員的批評教育，是認真的、嚴厲的，同時又是坦誠的、負責任的。在這個時候，林彪的態度實際已成為解決問題的關鍵。但林彪卻一直在敷衍毛澤東和周恩來，始終不作自我批評；而黃永勝等人也一字不提林彪的錯誤和責任。這一年5月間由林立果、周宇馳秘密組建並得到林彪接見的空軍司令部“調研小組”，恰在這時被改為“聯合艦隊”，葉群還親自為其骨幹成員周宇馳、王飛等人規定了稱呼代號。這一切都不是偶然的。
廬山出現的一場鬥爭，正悄悄地朝著更複雜、更嚴峻的局麵發展。
在批評、糾正林彪等人錯誤的同時，毛澤東、周恩來也還是本著團結、教育的方針，希望林彪及軍委辦事組的幾個人能夠“采取步驟，變被動為主動”，真正認識自己的問題，與陳伯達劃清界限。為此，黨中央先後召開華北會議和批陳整風彙報會，在黨內進行思想和政治路線方麵的教育。
然而，那個軍委辦事組的“後台”、在廬山會議上首先發難的林彪，自從九屆二中全會後便一直稱“病”不出，既不批陳，更不作檢討。1971年3月間，在蘇州的林彪以南唐李煜亡國詩“幾曾識幹戈”、“垂淚對宮娥”警示林立果等人，不能“束手待斃”，要搞一個武裝計劃。