1926年7月，国民革命军出师北伐，周逸群随军来到长沙，任北伐军总政治部宣传队长。根据党的指示，他到国民革命军第九军工作，在途经常德时与九军一师师长贺龙相识，并任一师政治部主任兼常德地方书记。从此，两人并肩战斗，结下了深厚的革命友谊。

贺龙在湖南招收新兵3000人，他还按照周逸群的主张，在原随营军官学校的基础上开办“政治讲习所”，由周逸群带来的大部分宣传队员担任教官，周逸群本人则担任讲习所首任所长。这是贺龙方面欢迎左翼宣传队帮助改造部队、接受中共主张的开端。

贺龙要求参加共产党，周逸群告诉他：“共产党不会关门的，只要够条件，一定有人找你。”

在周逸群的帮助下，贺龙更加接近共产党，认为共产党的主张好，有办法，能够救中国，决心在共产党的领导下干革命。贺龙也对周逸群更加信任了。

1927年春，贺龙率部脱离第九军，改编为国民革命军独立第15师，周逸群继任政治部主任。贺龙奉命第二次北伐，开赴河南前线。

该师参谋长陈图南是右派军人，部队出发前，陈图南唆使少数人闹事，企图谋刺贺龙。贺龙果断处理，交武汉公安局枪决了陈图南，迅速平息了骚乱。这一当年在武汉轰动一时的政治事件，虽使贺龙历经风险，但确实增长了他政治斗争的经验，显示出他与国民党右派的彻底决裂。当然，这也与周逸群分不开。贺龙自己也说过，周逸群对他的影响，是对他思想上的第三次推动，也使他真正地接近了共产党。

在讨伐奉系军阀中独立第15师屡建战功，回到武汉后，扩编为国民革命军第二十军，贺龙任军长，周逸群任政治部主任，后兼任第3师师长。

此时，国内革命形势急转直下，蒋介石在南京发动“四一二”反革命政变后，武汉国民政府和各地国民党的地方势力也开始反共。贺龙拒绝了国民党各派的拉拢，为避开说客，还于6月底经周逸群安排从英租界搬到了俄租界。他对中国共产党和周逸群的信任有增无减。

贺龙通过周逸群的引见，结识了不少中共中央的负责同志。他对共产党从思想上、政治上接近，进而发展到组织上的一致了。

参加南昌起义

在“八一”南昌起义中，当时党内职务并不高的周逸群却是个关键人物，因为他深刻地影响了当时并不是共产党员的贺龙跟党走，使二十军成为当时中国共产党掌握的一支重要武装力量，而该部后来是起义部队的主力。

有人说周逸群“像一滴红水落到缸里，正在逐渐扩散，改变着部队的颜色。”其实早在从河南回师武汉时，周逸群和贺龙就曾向党中央和周恩来建议在武汉起义，但当时党中央未采纳。部队到达九江后，原中央政治局委员谭平山专程

会晤贺龙，把党内正在酝酿的在南昌举行武装暴动的计划透露给了他。贺龙表示热烈拥护。

7月28日傍晚，周逸群陪同周恩来到了贺龙驻地。在谈话中，周恩来分析了形势，谈了共产党对政局的看法和主张，精辟的见解使贺龙思想上豁然开朗。周恩来对他说出了起义的设想。

7月30日，张国焘来到南昌反对举行起义。周逸群参加了前委会议，与其余参会人员坚决支持前委举行起义的决定。会上，任命贺龙为起义总指挥，周逸群和刘伯承一起协助贺龙制定起义的行动计划。会后，周逸群将会议精神传达给贺龙。

7月31日深夜，贺龙和刘伯承、周逸群等同志走到二十军军部即起义军总指挥部大院门口，掌握部队的动向，指挥部队的行动。起义打响后，周逸群参与指挥战斗，消灭了敌指挥部警卫团，后又指挥3师教导团击溃敌九军79团。

之后，起义队伍按计划撤离南昌、南下广东。这时，周逸群的黄埔师兄陈赓，还是贺龙第20军3师任营长。

途中，周逸群和谭平山介绍贺龙加入了中国共产党，周恩来主持了入党仪式。随后，起义军占领潮汕地区，周逸群兼任潮汕卫戍司令。