1927年7月中旬，中共中央臨時政治局常務委員會派遣李立三、鄧中夏、譚平山、惲代英等赴江西九江，準備組織中國共產黨掌握和影響的國民革命軍中的一部分力量，聯合第二方面軍總指揮張發奎重回廣東，以建立新的革命根據地，實行土地革命。7月20日，因發現張發奎已經站在汪精衛一邊，李立三等立即拋棄依賴張發奎的計劃，提議獨立發動反對南京和武漢的國民黨政府的軍事行動，即南昌起義。中央臨時政治局常委會在獲悉李立三等人的提議後，正式確定了在南昌舉行武裝起義的部署。隨後，向共產國際報告了起義的計劃。

這時，國民革命軍第二方面軍所轄的第十一軍第二十四師是由共產黨人葉挺指揮的；第四軍第二十五師第七十三、第七十五團是以北伐戰爭時期的葉挺獨立團爲骨幹編成的，第十師第三十團是爲共產黨所掌握的；第二十軍是由接近共產黨的賀龍（在起義後南下途中加入中國共產黨）指揮的。這些部隊在“東征討蔣”名義下，均已從武漢調到九江地區。7月下旬，汪精衛、張發奎感到賀龍、葉挺的部隊“不穩定”，企圖以開會的名義把賀、葉召集到廬山，解除他們的兵權。第四軍參謀長葉劍英得知這一消息後，祕密從廬山趕赴九江，與葉挺、賀龍商量對策，決定不執行將所轄部隊集中到德安的命令，而把部隊開到南昌及其附近地區。在南昌，還有原由朱德指揮的受共產黨影響的第五方面軍第三軍軍官教育團和南昌市公安局保安隊。這些部隊，是黨在大革命時期培植和給予重要影響的正規革命武裝的主要部分，也是舉行南昌起義的主要軍事力量。

7月27日，周恩來從武漢經九江到達南昌。根據中央的決定，中共前敵委員會（簡稱前委）成立，由周恩來、李立三、惲代英、彭湃組成，周恩來任書記。前委當即決定於7月30日起義。

正當起義準備工作緊張進行時，中共中央收到共產國際根據聯共（布）中央政治局決定發來的電報。電報指出：“如果有成功的把握，我們認爲你們的計劃是可行的。”中共中央分析形勢後，認爲南昌起義有成功的把握，決定派中央臨時政治局常委張國燾以中央代表身份赴南昌，傳達共產國際和中共中央的指示。7月30日晨，張國燾趕到南昌。由於他仍對張發奎存有幻想，所以主張一定要得到張發奎同意後方能舉行起義。這個意見被前委否決。7月31日，前委決定8月1日凌晨舉行起義。

8月1日凌晨，在以周恩來爲首的前委領導下，賀龍、葉挺、朱德、劉伯承等率領在黨直接掌握和影響下的軍隊2萬餘人，舉行南昌起義。經過四個多小時的激烈戰鬥，起義軍全殲守敵3000餘人，佔領南昌城。聶榮臻、周士第在南昌附近的馬回嶺將第二十五師的大部分部隊也拉出來參加起義，於8月2日趕到南昌。

爲了爭取和團結國民黨中一部分願意繼續革命的人士，揭露蔣介石和汪精衛背叛孫中山革命精神的面目，這次起義仍使用國民黨左派的旗幟。起義勝利後，成立中國國民黨革命委員會，推舉宋慶齡、鄧演達（以上二人未到南昌）、賀龍、周恩來等25人爲委員，以宋慶齡、鄧演達等七人組成主席團。同時以宋慶齡等人的名義發表《中央委員宣言》，指出南京的蔣介石和武漢的汪精衛等曲解三民主義，背叛國共合作，譭棄聯俄、聯共、扶助農工的三大政策，已成爲孫中山事業的罪人；號召一切革命者團結一致，繼承孫中山的革命遺志，“繼續爲反帝國主義與實行解決土地問題奮鬥”。起義部隊沿用國民革命軍第二方面軍的番號，下轄第九、第十一、第二十軍共三個軍。革命委員會任命賀龍爲國民革命軍第二方面軍代總指揮，葉挺爲代前敵總指揮。

8月3日，起義軍按照中央在起義前的決定，開始撤離南昌，取道臨川（撫州）、宜黃、廣昌，南下廣東，以期恢復廣東革命根據地，並佔領出海口，取得國際援助，然後重新舉行北伐。但這時國民革命軍的大部分已經轉到反革命方面，共產黨領導的南昌起義部隊力量弱小，不可能重新進行像大革命時期北伐那樣的以佔領城市爲中心目標的革命戰爭。起義軍在退出南昌後，沒有認識到應就近到江西、湖南、湖北廣大農村，同還沒有完全被反革命勢力鎮壓下去的農民運動相結合，以便逐步積蓄和擴大革命力量，而是忙着南下廣東，勞師遠征，爭奪城市和出海口。這樣，就使自己陷入不利的境地。

起義軍向廣東進軍途中，由於黨的領導和政治工作薄弱，天氣又很炎熱，士兵逃跑和病倒的很多，部隊減員嚴重。在起義時就表現動搖的第十一軍第十師師長蔡廷鍇，在行抵江西進賢時率部離開革命隊伍。起義軍在南下途中同前來堵截的國民黨軍隊進行多次激烈的戰鬥，雖然打了一些勝仗，但本身也遭受很大傷亡。在9月下旬攻佔廣東的潮安、汕頭後，主力部隊經揭陽向湯坑（今豐順縣城）西進，少數部隊留守潮、汕。這些部隊於10月初在敵人優勢兵力的圍攻下均遭到嚴重失敗，只有第十一軍第二十四師的一小部分部隊，在董朗等率領下轉入海豐、陸豐地區，與當地農軍會合；駐三河壩的起義軍近800人在朱德、陳毅等率領下，轉入粵贛湘邊界地區，開展游擊戰爭。起義失敗後，周恩來等領導人到達香港。他們總結教訓，決定起義軍餘部就地與農民結合，在農村開展武裝鬥爭。

南昌起義打響了武裝反抗國民黨反動派的第一槍，用血與火的語言，宣告了中國共產黨人不畏強暴、堅持革命的堅強決心。它在全黨和全國人民面前樹立起一面革命武裝鬥爭的旗幟，標誌着中國共產黨獨立地領導革命戰爭、創建人民軍隊和武裝奪取政權的開始，因而具有重大的歷史意義。