1947年11月，宝丰解放，毛臣主动参加解放军。在短期集训之后，先后参加解放洛阳、郑州等重大战役。

1948年12月，赵毛臣所在部队同兄弟部队一起在安徽宿县双堆集地区全歼黄维兵团，赵毛臣被批准加入中国共产党。

1949年4月，在安徽省望江县参加渡江作战，同年10月，参加广西战役，继而在贵州省剿匪。

1951年3月，赵毛臣任四连指导员，所在部队奉命入朝。4月，参加五次战役。5月18日，四连克敌碉堡9座，毙敌60余人，攻占四一六高地，至21日，坚守高地四昼夜，打退敌无数次进攻。

1952年秋，美军向上甘岭地区发动猛烈进攻，四连10月19日进入阵地，在20日的激战中，打退了敌人40多次进攻，连长、副连长和副指导员先后受伤。退守坑道后，毛臣将四连未负伤的18名战士分为两个班，轮留守护坑道口，以痛击进犯坑道的美军。该坑道原有四个出口，有三个已被破坏，27、28日敌人加强火炮轰击，将洞口两次炸塌，赵毛臣在集中消灭敌火力的同时，及时将洞口挖开。并战胜严重缺水困难，寻击出击，消灭美军。在坚守坑道的14个昼夜里，赵毛臣等组织战士出击11次，炸毁敌火力点7个，掩蔽部1个，毙伤敌70多人。11月1日夜，坚守坑道的战士们配合反击部队收复表面阵地，至5日，赵毛臣组织战士打退敌人50多次进攻，终于取得上甘岭战役的胜利。