改编为湖南革命军第二师，参加了秋收起义。1927年11月，李运昌回到家乡乐亭县，在乐亭县、滦县恢复中共党组织。1929年1月调任中共顺直省委秘书、代理秘书长。他还曾任中华全国铁路总工会特派员。同年8月被国民党当局逮捕，关押在天津第三监狱。在狱中，他同彭真、薄一波组成中共党支部。1930年9月，获营救出狱后，李运昌在冀东组织京东御侮救亡会并任主任，且重建了中共京东特委并任书记，在乐亭县、滦县、古冶镇恢复并发展了革命工作。他还曾任冀东地下党特派员。1937年5月，代表冀东中共党组织到延安参加了白区工作会议，