涂作潮是湖南长沙人，家境贫寒，1916年辍学当了木匠。1920年第一批加入湖南劳工会。1924年在上海恒丰纱厂打工，期间经蔡和森之兄蔡林蒸、林彪之兄林育英介绍加入中国共产党，初期从事工人运动，参与发动了五卅运动。1925年10月，被派往苏联学习无线电技术，就读于列宁格勒伏龙芝军事通讯联络学校。在党内秘密工作的代号“木匠”。1928年在莫斯科参加中国共产党第六次全国代表大会。1929年中东路事件期间，加入远东工人游击队担任无线电机务员。