起義成功后，按中央的決定，仍使用國民黨革命委員會(huì)的旗號(hào)。1日上午，在原江西省政府召開中共和國民黨左派參加的聯(lián)席會(huì)議，選舉產(chǎn)生革命委員會(huì)。

起義成功后地去向中央早已確定，南下廣東。8月3日至7日，起義軍分批撤離南昌，沒有休息，也沒有等正在趕來的其他革命隊(duì)伍。周恩來向中央寫信介紹了南昌起義情況后，離開南昌。

7日，中央在漢口召開緊急會(huì)議，總結(jié)大革命失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，批判了陳獨(dú)秀的右傾機(jī)會(huì)主義錯(cuò)誤，確定了土地革命和武裝反抗國民黨反動(dòng)派的總方針。周恩來被選為中央政治局候補(bǔ)委員。后被任命為中央軍事部長。

起義軍踏上南征的道路后，挫折失敗相繼到來。在左翼行進(jìn)的蔡延鍇部，4日突然脫離起義隊(duì)伍，轉(zhuǎn)向浙江，帶走了全軍近四分之一的兵力。此時(shí)的江西，酷暑難耐，起義軍走的又多是山路，攜帶大量武器彈藥，加之?dāng)橙诵麄魍{，沿途居民大多逃離，食物，水都難以籌集。許多戰(zhàn)士又得力赤痢。路上病倒的，脫隊(duì)的非戰(zhàn)斗減員十分嚴(yán)重。行軍三天，人困馬乏，實(shí)力損耗又近三分之一。大量的武器彈藥因運(yùn)輸困難，大多被拋棄。但是大多數(shù)起義戰(zhàn)士士氣依然高漲，表現(xiàn)了頑強(qiáng)的戰(zhàn)斗意志。休息時(shí)士兵倒地就睡，但總理依然在不懈工作中。

25日，在壬田與錢大鈞部兩個(gè)團(tuán)接觸，這是離開南昌后的第一次戰(zhàn)斗，激戰(zhàn)至第二天清晨，敵人被擊潰，起義軍占領(lǐng)瑞金。30日，起義軍進(jìn)攻會(huì)昌，這是一次惡仗，錢大鈞是蔣的嫡系，下午5時(shí)占領(lǐng)會(huì)昌，敵人傷亡，被俘，逃散達(dá)6000多人，只余下3000人退走。起義軍傷亡也1000多人，所占全軍比例不小。會(huì)昌戰(zhàn)役后，賀龍加入中國共產(chǎn)黨，郭沫若也入黨。

9月2日，黃部5個(gè)團(tuán)來攻，被擊潰。9月5日，先頭部隊(duì)到達(dá)長汀。在這里，周恩來給中央寫了第二封信介紹情況。在這里召開了前敵委會(huì)議，周恩來和葉挺一個(gè)攻打方式，另外大多人提出另外的一種方式，并采取了后者，這為迅速的失敗打下了埋伏。

19日，起義軍占領(lǐng)交通樞紐三河壩。在此按計(jì)劃分兵，朱德率三千人留守三河壩。周恩來，葉挺，賀龍，劉伯承率軍直下潮汕，很容易就占領(lǐng)了潮汕。23日解放潮安，24日晨，解放汕頭。汕頭是起義軍南下的重要目的地，是?？诔鞘校鹆x軍曾想在這里站穩(wěn)腳跟。可是此時(shí)，敵人率重兵集結(jié)在潮汕周圍。共5個(gè)師一個(gè)旅，還有錢大鈞部?？墒?，起義軍對(duì)周圍嚴(yán)重的敵情卻幾乎沒有了解。當(dāng)時(shí)入粵軍隊(duì)共10700人，分兵后在揭陽可用兵約6000人，不及敵人的三分之一，由于情報(bào)錯(cuò)誤，還認(rèn)為敵人只有1000多人。28日開始，起義軍開始攻擊前進(jìn)，戰(zhàn)斗異常慘烈，雖然最終殲敵3000余人，但起義軍也傷亡2000余人，約占總?cè)藬?shù)的三分之一，并且，子彈也消耗殆盡。30日凌晨，起義軍利用黑暗主動(dòng)撤出戰(zhàn)斗，退回揭陽。敵人因傷亡嚴(yán)重，也沒有追擊。

另外一支約9000人的敵人部隊(duì)襲擊潮州，潮州共約1000人，還多是學(xué)生和傷員，被迫撤離。

此時(shí)，周恩來染了重病，來到流沙后，起義軍的領(lǐng)導(dǎo)成員召開了一次決策會(huì)議。周恩來檢討了打敗仗的原因，建議武裝人員向海陸豐撤退，非武裝人員愿意留的留，不愿留的就地分散。葉挺說，只好打游擊。賀龍說自己心有不甘，要干到底，回湘西卷土重來。然后，因發(fā)現(xiàn)敵人中斷會(huì)議向海陸豐道上的云落前進(jìn)。此時(shí)，總理高燒40度，還堅(jiān)持待在隊(duì)伍里。部隊(duì)離開流沙后，走鄉(xiāng)間小道，經(jīng)過蓮花山時(shí)，陳濟(jì)棠的主力趕到，起義軍被攔腰切斷，并展開猛烈攻擊。周恩來，賀龍，葉挺指揮部隊(duì)奮起反擊。但戰(zhàn)士們已經(jīng)連續(xù)作戰(zhàn)數(shù)晝夜，傷亡慘重，太過疲勞，加上剛吃敗仗，軍心受到嚴(yán)重影響，面對(duì)突然襲擊，部隊(duì)逐漸失去控制，陷于混亂，很快被沖散。南昌起義失??！

周恩來高燒下，連粥也喝不下，經(jīng)常處于昏迷中，身邊只有葉挺，聶榮臻幾人，轉(zhuǎn)移到甲子巷，后設(shè)法轉(zhuǎn)移到香港治病。24師余部1200多人，由董朗，顏昌頤率領(lǐng)10月7日到陸豐，改編為紅二師。11月，豎起蘇維埃旗幟，創(chuàng)立海陸豐紅色政權(quán)。25師，在朱德，陳毅領(lǐng)導(dǎo)下，堅(jiān)持下來，在第二年初又發(fā)動(dòng)轟轟烈烈的湘南大起義，隨后上井岡山同毛澤東會(huì)師。