經過
1927年12月11日凌晨3時30分，由葉劍英領導的第四軍教導團率先行動，隨着三聲炮響，三顆耀眼的紅色信號彈，騰空而起，劃破廣州沉沉的夜空。在張太雷、葉挺、葉劍英、黃平、周文雍等領導下，第四軍教導團全部、警衛團一部、黃埔軍校特務營和廣州工人赤衛隊的7個聯隊、2個敢死隊，共約6000餘人(其中工人赤衛隊3000餘人)，分數路向廣州市各要點發起突然襲擊。在廣州的蘇聯、朝鮮、越南的部分革命者也參加了起義。東路，教導團主力在葉挺直接指揮下，迅速將駐在沙河的1個步兵團打垮，俘600餘人，繳獲武器一部，繼之消滅了駐燕塘的炮兵團，爾後回師市區，協同工人赤衛隊攻佔了公安局。中路，教導團一部和工人赤衛隊攻佔了國民黨廣東省政府及其以北的制高點觀音山(今越秀山)等地。南路，警衛團第3營及工人赤衛隊一部向第4軍軍部、第4軍軍械庫等地攻擊，遇到頑強抵抗，未能攻克。與此同時，廣州市郊芳村、西村等地的農民約2萬人舉行起義，一部進入市區配合起義軍的行動。起義軍民經過10個多小時的戰鬥，除第4軍軍部、軍械庫和第4軍第12師後方辦事處之外，珠江以北市區的國民黨軍、保安隊和警察武裝均被消滅，繳獲各種炮20餘門，各種槍1000餘支。當日上午，廣州市蘇維埃政府成員和工農兵執行委員會舉行第一次會議，宣告廣州市蘇維埃政府成立，中共中央政治局常委蘇兆徵爲主席(在蘇未到廣州前由張太雷代理)。會後發佈了《廣州蘇維埃宣言》、《告民衆書》以及有關的法令。當天，廣州市工人、農民和市民歡欣鼓舞，熱烈擁護革命政府，積極參加起義。
廣州起義爆發後，國民黨廣東省政府主席陳公博及張發奎、黃琪翔(第4軍軍長)等人倉皇逃到駐珠江南岸海幢寺第5軍軍部，並立即電令駐肇慶地區的第12師、第26師第78團，駐東江地區的第25師，駐順德地區的教導第1師第1、第2團等部，急速回防廣州。12日，張發奎所部3個多師和駐守廣州珠江南岸李福林的第5軍一部，在英、美、日、法帝國主義的軍艦和陸戰隊支援下，從東西南三面向起義軍反撲。起義軍和工農羣衆同優勢的國民黨軍進行了英勇頑強的浴血奮戰，但終因衆寡懸殊，遭到嚴重損失，起義主要領導人張太雷犧牲。這時，張發奎的後續部隊陸續到達，情況非常嚴重，在此危急時刻，起義軍總指揮部爲保存革命力量，於12日夜下達了撤出廣州的命令。
結果
起義中，葉劍英根據廣州的地形特點，用兵佈防，使起義一開始就比較順利地佔領了大半個廣州。葉劍英冒着槍林彈雨，親自在長堤一帶指揮作戰。最終，由於敵強我弱等原因，12日晚，起義軍被迫撤出了廣州城。
起義軍餘部1200餘人於13日凌晨撤出廣州，在花縣(今花都)改編爲工農革命軍第4師，領導人有董朗、葉鏞、徐向前、袁國平等，後經從化、紫金等地進至海豐、陸豐縣境，加入了東江地區的革命鬥爭;另有部分人員轉移到廣西右江地區，後來參加了百色起義;另有從廣州撤出的部隊約200餘人向北江退卻時，在韶關附近與朱德、陳毅率領的南昌起義軍餘部會合，後來上了井岡山。國民黨軍重佔廣州後，對未及撤離的起義軍、工人赤衛隊和擁護革命的羣衆，進行了血腥的鎮壓，慘遭殺害者達5700餘人，蘇聯駐廣州領事館也遭衝擊。 1927年12月13日晚上8時左右，蘇聯駐廣州領事館被包圍，館內所有人員都遭逮捕。據蘇聯領事波赫瓦林斯基事後回憶，領事館外交官烏科洛夫、伊萬諾夫等人在被殺害之前，還曾受到侮辱，“每個人的身上都被綁了一個牌子，上面寫着：‘俄國共產黨分子，任何人都可以隨意處治他。 ’……一路上盡向他們投擲東西，打他們，用小刀刺他們，往他們身上吐唾沫。 ”他們後來被槍殺，屍體很長時間都沒有被移走。此外，蘇聯駐廣州領事館副領事哈西斯也慘遭殺害。
意義
廣州起義，是中共廣東省委貫徹中共“八七會議”精神，在中共中央直接指導下領導廣州地區工農羣衆和革命士兵進行的一次大規模的暴力革命，是繼南昌起義和湘贛邊界秋收起義之後，對國民黨反動派的又一次英勇反擊，是在城市建立蘇維埃政權的大膽嘗試。這次起義雖然失敗了，但起義軍和工農羣衆的英勇戰鬥，不怕犧牲的革命精神，給了中國人民以新的鼓舞，在中國人民革命鬥爭史上寫下了光輝壯麗的一頁。其主要經驗：(1)成立了軍事委員會，組織領導健全;(2)適時改變計劃，決心果斷;(3)起義軍民英勇奮鬥，不怕犧牲;(4)不能照搬外國的經驗，攻佔大城市的時機尚未成熟。
廣州動盪之際，共產黨人在1927年12月11日發動了起義。李宗仁在回憶錄中寫到過這時的廣州：“全市火光燭天，屍體狼藉。市民均被迫以紅巾繫頸，表示擁護紅軍，否則格殺勿論。張發奎匆忙前往肇慶，急令黃琪翔回師平亂，黃氏乃率部反穗。張、黃二人以共黨在後方搗亂，破壞其一統兩廣的大計，憤恨之餘，遂也恣意殺戮。下令凡見頸系紅巾的，即格殺勿論。人民分不出孰爲紅軍，孰爲第四軍，只知有紅巾亦死，無紅巾亦死。一時廣州全市全城鬼哭狼嚎，無辜人民被殺的不計其數。大火數日不絕，精華悉被焚燬，實爲民國成立以來鮮有的浩劫。”
廣州起義和南昌起義同是中共中央戰略決策的整體。爲響應南昌起義軍南下，黨中央一面指示廣東省委開始各地農民起義計劃，並準備廣州起義，同時加緊督促兩湖起義，以聲援廣東起義;一面要求葉挺、賀龍軍隊與農民軍一起，迅速佔領東江，奪取廣州。根據中共中央和南方局的指示，8月20日，廣東省委最早決定了廣州起義計劃。後因葉挺、賀龍軍隊在潮汕失敗，這一計劃沒有實現。但廣東各地起義的準備並未停止，廣東省委繼續尋找廣州起義時機。至11月中旬，軍閥張發奎、李濟深爆發戰爭，廣州的敵人兵力一時空虛，中共中央和廣東省委利用有利時機，再次決定舉行廣州起義。12月11日，廣州起義爆發，幾個小時佔領整個城市，建立了第一個城市蘇維埃政權。可見，8月廣州起義的中斷和12月廣州起義的實現本爲同源，從一定意義上說，廣州起義實際上是南昌起義的延續。
其三，從領導層面看，南昌起義的一些領導人後來又是廣州起義的領導成員。葉挺，南昌起義的主要策劃者和發動者。南昌起義前，葉挺任國民革命軍第二方面軍兼代前敵總指揮、第十一軍軍長兼第二十四師師長;起義後任革命委員會委員、參謀團委員;起義軍南下廣東失敗後抵達香港，在廣州起義前6個小時從香港趕到廣州，參加指揮廣州起義，任工農紅軍總司令。聶榮臻，南昌起義前，任中共前敵委員會軍事委員會書記;起義軍南下失敗後抵達香港，任中共廣東省委軍委委員，後與張太雷、葉挺、惲代英等一起領導了廣州起義。葉劍英，南昌起義前，任國民革命軍第四軍參謀長，參與策劃南昌起義;後兼任第四軍教導團團長;12月參與領導廣州起義，任工農紅軍副總指揮。惲代英，南昌起義時，任中共前敵委員會委員;起義後任革命委員會主席團成員、宣傳委員會代理主席;後從香港返回廣州，參與領導廣州起義，任廣州蘇維埃祕書長、宣傳委員，負責起草廣州蘇維埃政府政綱、宣言、告示等，以及出版黨報《紅旗日報》。彭湃，參加領導南昌起義，任中共前敵委員會委員;起義後任革命委員會委員和農工委員會委員;起義軍南下受挫後，帶領一部分起義軍轉移到海陸豐，任東江特委書記，東江工農自衛軍總指揮;廣州起義時，任廣州蘇維埃政府人民土地委員。兩次起義領導人的連續性，從一個側面反映出南昌起義和廣州起義有必然的內在聯繫，說明兩次起義一脈相承、息息相關。
三大起義雖然失敗了，但各自保存了革命火種，成爲組建工農紅軍的骨幹力量，奠定了革命勝利的基礎。
其一，三大起義失敗後，起義領導人懷着堅定的理想信念及強烈的使命感和責任心，在極其困難的環境下，將起義軍餘部保存下來，成爲後來創建紅軍的骨幹力量。
