После проведённого Чан Кайши 12 апреля 1927 антикоммунистического переворота на V съезде КПК в апреле-мае 1927 избран членом Центрального комитета партии. Вместе с Чжоу Эньлаем участвовал в организации в Наньчанского восстания 1 августа 1927. На проходившем 7 августа Чрезвычайном совещании ЦК избран временным членом Политбюро ЦК КПК. После возвращения в провинцию Гуандун в конце октября, подключился к Восстанию осеннего урожая. В ноябре 1927 в результате вооружённого восстания была провозглашена Хайлуфэнская республика совета рабоче-крестьянских и солдатских депутатов. Пэн Бай стал председателем Хайлуфэнского Совета, первого крестьянского совета в истории Китая. В республике были начаты аграрные преобразования, выделение крестьянам конфискованной у землевладельцев земли. В декабре 1927 народный комиссар земледелия Гуанчжоуской коммуны.