1925年初夏,王一飞根据党的指示回到祖国,在中共中央军委工作。北伐战争期间,当北伐军进入江西战场与军阀孙传芳部激战时,王一飞受党中央委派,以中共中央军事特派员的身份赴江西前线视察,加强与北伐军苏联总顾问加仑将军的联络,多次向中共中央详细汇报情况,如实反映江西战场敌我力量对比状况,就北伐军继续进军的方针和部署,提出切实可行的建议。
1927年,经周恩来推荐,王一飞参加上海工人第三次武装起义的准备工作,并主管中共上海区委的宣传工作。四一二反革命政变后,国民党反动派大肆屠杀共产党人,上海处于白色恐怖之中。危难之际,王一飞协助周恩来主抓军事工作,并以中央军委代表的身份参加了八七会议,会后被派往鄂北指导秋收暴动的准备工作。虽然这次暴动未能实现,但他在鄂北播下了革命种子,扩大了党的影响,为后来鄂北革命斗争的发展奠定了基础。
1927年10月,中共中央派罗亦农、王一飞赴湖南长沙,改组中共湖南省委,同时任命王一飞为中共湖南省委书记。根据中央指示,湖南省委决定举行长沙暴动,由王一飞任总指挥。12月10日,长沙暴动的枪声打响了。但由于敌我力量对比悬殊,暴动未能成功。长沙暴动失败后,严重的白色恐怖再次笼罩长沙城。反动当局疯狂地搜捕共产党员和革命群众。1928年1月11日,由于叛徒告密,王一飞不幸被捕。1月18日,王一飞高呼“中国共产党万岁!”“工农暴动万岁!”的口号英勇就义,年仅30岁。(新华社北京11月13日电)