预定参加起义的部队有：国民革命军第二方面军第11军第24、第10师，第20军全部，第4军第25师第73、第75团以及朱德为团长的第五方面军第3军军官教育团一部和南昌市公安局保安队一部，共2万余人。从7月25日起，第11、第20军分别在叶挺、贺龙指挥下，陆续由九江、涂家埠(今永修)等地向南昌集中。27日，周恩来等到达南昌，当天就在城内的江西大旅社正式组成前敌委员会，领导加紧进行起义的各项准备工作。

30日早晨，中央代表张国焘来到南昌，中共前委立即召开紧急会议。张国焘坚持认为，根据共产国际的指示精神，应该争取张发奎参加，否则不能举行暴动。周恩来等多数同志认为，“在客观应当是我党站在领导的地位，再不能依赖张”。第二天，中共前委再次开会进行辩论。最后，张国焘表示服从多数人的意见。

此时，国民党武汉政府的第五方面军(总指挥朱培德)第3军主力位于樟树、吉安、万安地区，第9军主力位于进贤、临川地区，第6军主力正经萍乡向南昌开进;第二方面军的其余部队位于九江地区;南昌市及近郊只有第五方面军警备团和第3、第6、第9军各一部共3000余人驻守。中共前委决定赶在援兵到来之前，于8月1日举行起义。

8月1日2时，南昌起义开始。按照中共前委的作战计划，第20军向旧藩台衙门、大士院街、牛行车站等处守军发起进攻;第11军第24师向松柏巷天主教堂、新营房、百花洲等处守军发起进攻。激战至拂晓，全歼守军3000余人，缴获各种枪5000余支(挺)，子弹70余万发，大炮数门。当日下午，驻马回岭的第25师第73团全部、第75团3个营和第74团机枪连，在聂荣臻、周士第率领下起义，第二天到达南昌集中。起义最终取得了成功!

南昌起义成功后，发表了国民党左派《中央委员宣言》。革命委员会任命周恩来、贺龙、叶挺、刘伯承等组成参谋团，作为军事指挥机关，刘伯承为参谋团参谋长，郭沫若为总政治部主任;并决定起义军仍沿用国民革命军第二方面军番号，贺龙兼代方面军总指挥，叶挺兼代方面军前敌总指挥。所属第11军(辖第24、第25、第10师)，叶挺任军长、聂荣臻任党代表;第20军(辖第1、第2师)，贺龙任军长、廖乾吾任党代表;第9军(无作战部队)，朱德任副军长、朱克靖任党代表。全军共2万余人。

1924年8月2日，南昌市各界群众数万人集会，庆祝南昌起义的伟大胜利和革命委员会的成立。会后各界青年踊跃参军，仅报名的学生就有数百人。