1923年6月，中国共产党召开第三次全国人代表大会，正式决定同孙中山领导的国民党合作，建立革命统一战线。共产党员以个人身份加入国民党，把国民党改造为工人、农民、小资产阶级和民族资产阶级的革命同盟。孙中山在经过多次反对北洋军阀斗争的失败后，深深感到必须改组国民党，为它注入新鲜血液。
1924年1月，在孙中山主持下，中国国民党第一次全国代表大会在广州召开。李大钊、林伯渠、毛泽东、瞿秋白等共产党员参加了大会的领导和组织工作。大会通过的宣言对三民主义作出了新的解释，把旧三民主义发展为新三民主义，在实际上确立了联俄、联共、辅助农工三大政策。中国国民党第一次全国代表大会的召开，标志着国共两党合作的正式建立。
在苏联和中国共产党的帮助下，1924年5月，孙中山在广州黄埔创办中国国民党陆军军官学校，亦称“黄埔军校”。孙中山兼任军校总理，蒋介石任校长，周恩来不久后担任政治部主任。在短短几年时间里，黄埔军校招收学生一万多名，培养出大批军事和政治人才，为国民革命军的建立和随后的北伐战争做了准备。
1926年，广州国民政府决定北伐，以推翻吴佩孚、孙传芳、张作霖等北洋军阀的统治，统一全国。7月，国民革命军十万人誓师北伐，蒋介石任北伐军总司令。
湖南、湖北是北伐战争初期的主要战场。吴佩孚在这里部署了十万部队。北伐军顺利攻下长沙后，在湖北境内粤汉铁路上的汀泗桥和贺胜桥接连遭遇吴佩孚的重兵抵抗。叶挺领导的北伐军先锋第四独立军独立团，经过浴血奋战，终于击溃敌军，连可汀泗桥和贺胜桥，并一鼓作气将国民革命军的旗帜插上武昌城头。吴佩孚主力被基本消灭。
北伐军击溃吴佩孚的主力后，又在江西歼灭孙传芳的主力。接着，一路沿长江东下，攻占南京。另一路由福建进入浙江、上海。北伐军从珠江流域打到长江流域，震动全国。
随着北伐的胜利进军，各地的工农革命运动蓬勃发展。北伐军经过的农村，爆发了疾风骤雨般的农民运动，给了北伐军极大支持。到1926年11月底，湖南已有54个县建立农民协会组织，会员达107万人；到1927年1月，会员又增加到200万人。湖北全省农民协会会员1926年7月有三万多人，到11月增加到20万人左右。城市工会组织和工人运动也得到很大发展。上海工人在中国共产党的领导下，先后发动三次武装起义，并最终取得胜利，迎接北伐军进入上海，书写了中国工人运动史上的光辉一页。
高涨的工农革命运动触动了大地、大资产阶级的根本利益。蒋介石、汪精卫等国民党右派在帝国主义势力支持下，先后背叛革命。1927年4月，蒋介石在上海发动了震惊中外的四一二反革命政变，并在南京建立“国民政府”。7月，汪精卫在武汉召开“分共会议”。他们公然叫嚣“宁可枉杀千人，不可使一人漏网”，大肆屠杀共产党人和工农群众。轰轰烈烈的国民革命失败了。
南京政府建立之后，在“分共清党”、镇压工农运动的同时，继续北伐。1928年6月，北伐军定制北京、天津一带。奉系军阀张作霖在退往关外途中，被日本人炸死。1928年底，张作霖的儿子张学良发表通告，宣布“服从国民政府，改易旗帜”。至此，南京政府在名义上统一了全国。
