产国际训令后陈独秀等表示服从但要求孙中山取消打手模宣誓效忠等入党办法并按民主原则改组国民党。孙接受了这些条件。于是陈独秀先由孙中山主盟加入国民党。
然后陈独秀积极贯彻共产国际方针撰写一系列文章阐述国共合作的意义并认真参加国民党的改组工作。1923年6月中共三大正式通过了共产党员以个人身份加入国民党的方针。在会上他继续当选为中央委员长。翌年1月孙中山召开国民党一大改组国民党李大钊、林祖涵、谭平山、瞿秋白、毛泽东等共产党员参加并当选为中央委员或中央候补委员国共合作终于实现。
但从此陈独秀又走向另一极端——右倾并放弃革命领导权。他的思想明显受到马林抬高资产阶级国民党、贬低无产阶级共产党观点的影响认为中国资产阶级“比农民集中比工人雄厚”；而且视民主革命为资产阶级为主导为基础的革命应该由资产阶级领导革命成功后“在普通形势下自然是资产阶级握得政权”；只有下一个社会主义革命才是“我们自己的革命”。现在既然必须经过资产阶级民主革命才能进到社会主义革命那末我们共产党就来当客卿、助手和苦力先帮助国民党把当前的国民革命搞好但我们工作的重点应放在准备下一个革命上。这种思想是当时全党的认识并在中共二大文件中有所表现。瞿秋白和邓中夏等少数人曾表文章批判这种思想强调无产阶级是国民革命的“领导者”共产国际也派维经斯基及中共旅莫支部负责人之一彭述之回国贯彻无产阶级领导权的精神并写进了1925年1月召开的中共四大决议。陈独秀也表示接受这个精神并被选为中央总书记兼组织部主任。但是一是由于他思想上没有解决问题二是（也是最主要的）在以后的实际工作中从共产国际、苏共中央斯大林到他们在中国的代表都对国民党新右派蒋介石集团的反共活动采取退让政策所以这个问题在大革命中始终没有解决好。
尽管如此当时的形势是革命正走向高氵朝特别是中共四大通过了工、农、青、妇等一系列群众运动的决议为党动大规模的群众运动揭开了序幕从2月开始上海的党组织就在工厂中广泛动罢工斗争。而历次罢工最高的指挥者是陈独秀各个重要事项如应否动什么条件如何谈判可否签字等都是工运干部与他共同开会决定。同时他还不断写文章进行宣传和指导。在日、英帝国主义先后制造枪杀中国工人、学生的血案后终于爆了以上海为中心、波及全国的轰轰烈烈的五卅反帝爱国运动。从运动开始到9月基本结束陈独秀表了11篇文章指导运动：论述运动的性质、任务和策略揭露批判敌人的破坏阴谋批评运动中出现的一些错误言论等不仅有力地配合运动打击敌人还有效地帮助群众提高觉悟使他们朴素的仇外心理上升到对帝国主义侵略本性的认识。陈独秀亲自做总商会长虞洽卿的工作倾听他对运动的意见请他代筹部分经费救济罢工工人。对大资产阶级在斗争中的动摇陈独秀也多次在《热血日报》上表不署名文章进行批评还通过他的一个同乡的关系把广东资本家霍守华从安徽找到上海在总商会中加强支持工人学生群众要求的力量。
1925年3月孙中山病逝国民党左、右派之间的斗争以及右派的反共活动激烈起来。老右派公开反对联俄、联共、扶助农工的政策刺死了左派领袖廖仲恺又在北京西山召开非法的“中央全会”通过反共决议；以蒋介石、戴季陶为代表的新右派因还要依靠苏联和共产党的帮助取代北洋军阀不公开反苏反共但也宣扬“共信不立”竭力打击和限制中共的力量。1926年3月和5月蒋介石先后制造了“中山舰事件”和“党务整理案”向共产党起严重挑衅争夺革命的领导权。陈独秀原打算组织力量反击但又从国民革命是资产阶级的革命的观念出提议共产党退出国民党被共产国际拒绝。共产国际和斯大林指示中共对老右派坚决反击促使国民党将他们开除；但对新右派则要利用他们反帝反北洋政府的“积极性”采取退让的政策满足他们的要求。于是共产党在国民党内的力量受到严重削弱。陈独秀在他的退出国民党的提议被否定后更加消极自觉地以“在野党”和“苦力”自居推行“退而不出办而不包”的政策。
1926年7月苏联急切盼望和大力支持的广东国民革命军北伐开始。但是陈独秀主持党中央通过了反对北伐的决议。他从以往孙中山及西南军阀多次北伐的历史经验出断言这次北伐也是“军人政客争权夺利的军事投机”没有革命的意义；而且“北伐军能否打到武汉大有疑问”。更主要的是陈独秀坚信马克思主义在欧洲革命的道路——依靠工农群众“由宣传到组织再到暴动”是唯一正确的道路从而把它与正规军队进行的革命战争对立起来。因此他以中央名义出一系列指示不准党的优秀干部参加黄埔军校、北伐军和北伐军占领区的政权机关。于是苏联提供的大量军火都落到了蒋介石集团手中使整个革命处于十分危险的境地。
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北伐战争的展大出陈独秀所料一路凯旋9月即饮马长江攻克汉口1o月攻占武昌随后挥师东南。北洋军阀东南五省联防总司令孙传芳调主力应付上海一时防务空虚共产党在1o月和翌年2月两次动武装暴动结果因没有经验和资产阶级动摇等原因没有成功。接着陈独秀亲自出马与罗亦农、周恩来、赵世炎等八人组成特别委员会于3月21日北伐军兵临城下时动第三次暴动经过一天一夜的激烈战斗终于取得胜利。从北伐军打下南昌开始蒋介石即与帝国主义和江浙财团为中心的大资产阶级勾结准备叛变革命。他制造一系列惨案摧残共产党领导的工农运动一路杀到上海。陈独秀估计到蒋介石也要向上海的共产党特别是工人纠察队开刀一面请示国际一