继南昌、湘赣边界等地起义之后，中国共产党又发动和领导了广州起义。1927年11月，粤、桂军阀之间为争夺地盘爆发战争。张发奎的粤军主力调往肇庆、梧州一带，广州市内兵力空虚。中共广东省委根据中央的指示，成立指挥起义的革命军事委员会。12月11日凌晨，在广东省委书记张太雷和叶挺、黄平（革命军事委员会委员之一，后于1932年12月在天津被捕叛变）、周文雍、叶剑英、杨殷等领导下，国民革命军第四军教导团全部、警卫团一部和广州工人赤卫队七个联队以及市郊部分农民武装，联合举行武装起义。在广州的苏联、朝鲜、越南的部分革命者也参加了起义。经过几个小时的激战，起义军占领广州的绝大部分市区。随即成立以苏兆征为主席（未到职，由张太雷代理）的广州苏维埃政府，提出“打倒帝国主义”、“打倒军阀”、“镇压地主豪绅”的政治纲领，颁布了工人实行八小时工作制、一切土地归农民等法令。

由于敌我力量悬殊，起义军不可能坚守广州。但在起义发动后，领导者没有及时把部队撤出广州，退向农村，这与中央临时政治局十一月扩大会议对于形势估计过于乐观和急于占领中心城市的指导思想有关。在起义的当天晚间，叶挺即主张乘粤军主力没有回到广州之前，把起义军撤出广州。这个正确意见遭到共产国际代表诺伊曼[7]的反对。诺伊曼认为起义只能以城市为中心，而且必须“进攻，进攻，再进攻”，退却就是“动摇”。

由于未能及时退出广州，起义军虽在城内同英、美、日、法等国支持的国民党粤系军阀张发奎等部进行了顽强的战斗，但终因寡不敌众，在起义的第三天遭到失败。张太雷和许多起义者英勇牺牲。

起义失败后，被迫从广州撤出的部分武装力量，在广东花县整编为工农革命军第四师，转入海丰、陆丰地区，坚持革命斗争；少数起义者到达香港，后到广西参加了左、右江起义；还有少数人员撤到粤北韶关地区，加入朱德、陈毅率领的南昌起义保留下来的部队，后来上了井冈山。

广州起义是对国民党反动派叛变革命和实行屠杀政策的又一次英勇反击。起义军利用国民党新军阀混战的有利时机发动起义是成功的，在战斗中也表现了英勇顽强和不怕牺牲的精神。但实践再一次表明，面对国民党新军阀在城市拥有强大武装力量的形势，企图通过城市武装起义或进攻大城市来夺取革命的胜利，是不可能的。在敌我力量悬殊的情况下，仍然企图坚守大城市，结果只能导致惨重的失败。