在桂林,孙中山和宋庆龄会见了列宁派来的代表马林。正在北伐军顺利进军的时候,孙中山亲自培植起来的部属陈炯明在后方密谋反叛。1922年5月18日其部将率重兵乘虚潜入广州,广州气氛非常紧张,粤秀楼近处驻满陈炯明部队。为扭转局势,宋庆龄与孙中山不得不迅速赶回广州,了解到陈部确有谋反迹象。6月12日,孙中山在广州举行记者招待会,希望陈炯明所部退回东江原防。然陈叛迹日著,数名要员、华侨被杀,事态十分严重。15日晚,陈炯明部队已经开始包围总统府。孙中山得知陈叛变的确切消息时,十分伤心,"悲愤得欲以身殉职"。
6月16日凌晨两点,孙中山得到秘密报告,陈炯明部队将攻击粤秀楼,情势危急。宋庆龄正在酣梦中,忽被孙中山叫醒,要她随他一块撤离险地。宋庆龄顾全大局,临危不惧,认为若同孙中山一同行动,易被判军发现。因此,坚持留下来掩护孙中山秘密撤离,并深情地看着孙中山说:"中国可以没有我,不可没有你!"卫士们都劝宋庆龄赶紧撤离,但阻挡不住她的决心。孙中山不得已才答应先行。但是令50名卫队全留守府中,自己只身逃出。孙中山两次避过叛军耳目,终于到达黄埔永丰舰上,按事先约定,鸣炮三响,以示安全抵达永丰舰。震撼夜空的三声炮响传到粤秀楼,宋庆龄和卫队人员才松了一口气。
在孙中山走后半小时,忽然炮声四起,叛军开始向粤秀楼发起进攻。叛军占据山地,居高临下,左右夹击,还疯狂地喊着:"打死孙文!打死孙文!"由于四周漆黑,看不到敌兵,小卫队暂未还击。黎明时,卫队开始用来福枪和机关枪与叛军对射。奋勇抗击,击退叛军三十余次的进攻。叛军又用炮猛轰粤秀楼,洗澡房被炮弹击毁。但卫队仍英勇作战,毫不畏惧。8时许,子弹快打完了。由于孙中山已安抵永丰舰,此时留在山上也没有意义了,宋庆龄决定下山。于是两名卫士和姚队长他们四人,循着天桥往前爬行。流弹在空中飞鸣,有一二回正从宋庆龄的鬓部穿过。当他们刚刚穿过天桥,天桥就被叛军炸塌。姚队长中弹倒下。两位卫士把他抬入总统府后院进行包扎。当他们来到总统府时,周围尽是炮火,宋庆龄刚走出总统府房间,房屋顶就被炸塌。自晨8时到下午4时,宋庆龄他们无异藏身于炮火连天的地狱里。
下午4时,广州卫戍区司令魏邦平派副官到总统府来讲条件。卫兵提出的条件第一就是保证宋庆龄的安全,但那个副官说他不能担保宋庆龄的安全。这时,两层铁门被打开,叛军一哄而入。在一片混乱中,宋庆龄冲出大门,并急中生智,把手中包裹里的东西撒在地上。她利用叛军们抢钱物之机从人群中逃出。宋庆龄此时身怀有孕,行动不便。逃出大门后,宋庆龄凭着机智勇敢,多次躲过叛军,艰难地走到沙面一位友人处休息,后又乘电船到达岭南大学(中山大学校址)校长钟荣光家里。