回国，任黄埔军校教育长。1926年3月因“中山舰事件”，邓斥责蒋介石，被调到黄埔军校潮州分校任教育长。7月北伐，任国民革命军总司令部政治部中将主任。武昌战役时，邓担任攻城总指挥，亲临城下督战。10月攻克武昌，兼任湖北省政务委员会主任。以后，11月国民革命军总司令部移驻南昌，邓留武汉，兼任总司令部武汉行营主任。1927年1月，蒋介石擅自决定迁都南京。邓演达坚决反对，于2月9日同徐谦等五人在武汉组成行动委员会，开展反蒋活动。3月7日，国民党二届三中全会在武汉召开，免去了蒋介石的国民党中央常务委员会主席、军事