妻儿被杀，战事失利
1647年（永历元年）初，视邦彦为心腹大患的巡抚佟养甲，用卑劣手段突袭顺德，抓走了在龙山避难的陈邦彦的两个儿子和尹、虞尹和一个姓何的妾，把他们作为人质，招降陈邦彦。邦彦在招降书上凛然批复：“妾辱之，子杀之，皆唯命。身为忠臣，义不顾妻子也。”这一妾二子，后来都被清军杀害。
1647年（永历元年）七月，陈邦彦在广州物色到被迫降清的杨可观、杨景烨、黄天锡等三位前明军官，让他们在城中做内应；又布置三千“花山盗”向清军诈降，混迹于清军之中，伺机起事。他和前明礼部尚书陈子壮（南海人）则计划好兵分两路，同时进攻广州。陈子壮兵出九江，负责攻打西南方，陈邦彦统率水军，集中突击西北。
三方面约定七月七日为举事之日。然而由于某些尚不清楚的原因，事情的进展不能如意。陈子壮的部队提早了两天到达广州，驻扎在五羊驿。他的一名家僮被清军俘虏，供出实情（一说有叛僧告密），结果城内三千“花山盗”和杨可观等三人均被清军查获处死。
形势对二陈十分不利。这时李成栋在东莞击败张家玉，回城途中，船队驶到禺珠洲，与陈邦彦水军碰个正着，双方于是展开了一场血战。陈军借着风势发动火攻，李成栋抵敌不住，往后败走，陈军在后紧追不舍。当时，陈子壮的部队正埋伏在白鹅潭附近，准备随时接应陈邦彦。
邦彦军船上插朱饰青旗，他们原来是知道的，但由于时值黄昏，暮色苍茫，士兵们竟然不能分辨旗色，望见前面黑压压一片战船，乘风破浪而来，以为大队清兵杀到，心下不免着慌，及至看清楚在敌人的背后还有自己人时，大乱阵脚，终大败亏输。
之后，陈邦彦纠合败卒转攻三水，又转攻高明，继而与清兵接仗于新会和香山，后来得到故明清远指挥白常灿接应，遁人清远，在江口设木栅顽抗。清兵追到，再次施以火攻，陈军连战失利，部将霍师连连阵亡，不得已而退入城中固守。
清兵围城，宁死不屈
清军包围清远城，猛攻十日不下。战斗从早晨打到下午，陈邦彦身上多处受伤，次子馨尹死难，他本人亦肩中三刀，鲜血淋漓。心知大势已去，便退走到朱氏园，在园壁上题了三首诗，其中一首六言诗写道：
“平生报国怀深，日望西方好音。已共苌弘化碧，还同屈子俱沉”。
另一首云：
“无拳无勇，无饷无兵。联络山海，矢助中兴。天命不佑，祸患是婴。千秋而下，鉴此孤贞！”
写毕，一头扎进池水中以图一死报国，谁料却被追兵拉起，他仰天大笑：“我就是陈兵科陈邦彦！”陈邦彦被押到广州后，佟养甲派医生为他治伤，送上佳肴想劝降，可是邦彦拒绝了，他以文天祥为榜样，写了《狱中步文丞相韵》诗，谓“泉路若逢文相国，不知双眼可谁青？”在狱中绝食五日。1647年（永历元年）9月28日，佟养甲眼见劝降无望，于是下令将邦彦押往四牌楼（故址在今解放南路）杀害。
临刑时，邦彦慷慨写下《狱中五日不食临命歌》：“天造兮多艰，臣之江也浒。书生漫谈兵，时哉不我与。我后兮何之？我躬兮独苦。崖山多忠魂，先后照千古！”歌罢，从容就义。死后，永历帝赠邦彦兵部尚书，谥忠愍，廕子锦衣指挥（见《明史》）。后人慕其忠烈，将他与陈子壮、张家玉尊称为“岭南三忠”，并以他为首。
