Cai var aktiv i politikken fra slutten av 1910-årene. I 1919, som del av , dro han til Frankrike med sin mor, sin søster Cai Chang, og sin kjæreste Xiang Jingyu. I Paris ble han med blant de kinesiske kommunistiske studenter. I 1921 ble han arrestert for sin rolle i en rekke arbeideruroligheter, og ble så utvist fra Frankrike.