选为中央委员，在五届一中全会上当选为中央政治局委员。7月12日中央改组，他任中央政治局临时常务委员会委员。国共合作全面破裂后，和贺龙、叶挺、朱德、刘伯承等一起8月1日在江西南昌领导武装起义，任前敌委员会书记。1928年在六届一中全会上当选为中央政治局常务委员。后任中央组织部长、中央军委书记。为保证中央在上海秘密工作的安全，为联系和指导各地区领导的武装斗争，为展在国民党统治区的秘密工作，起到了重要作用。在这阶段的大部分时间内，他实际上是中央的主要主持。
1931年12月，离开上海到中央革命根据地，先后任中央苏区中央局书记、中国工农红军总政治委员兼第一方面军总政治委员、中央革命军事委员会副主席。1933年春和朱德一起领导和指挥红军战胜国民党军队对中央革命根据地的第四次“围剿”。1934年1o月参加长征。1935年1月在贵州遵义举行的中央政治局扩大会议上，支持主席的正确主张，对实际确立以主席为代表的新的中央的正确领导，起了关键性的作用，并继续被选中央主要军事领导人之一。1936年12月张学良和杨虎成动武力拘禁蒋介石的“西安事变”后，任全权代表与秦邦宪、叶剑英等去西安同蒋介谈判，和张、杨一起迫使蒋介石接受“停止内战、一致抗日”的主张，促使团结抗日局面的形成。
抗日战争时期，他代表长期在重庆及国民党控制的其他地区做统一战线工作，努力团结各方面主张抗日救国的力量，并先后领导中央长江局、南方局的工作。他坚持国共合作，积极团结民主党派、进步知识分子、爱国人士和国际友好人士，制止逆流，克服对日投降的危险。在1945年的七届一中全会上当选为中央政治局委员、中央书记处书记，和主席、朱德、、任弼时组成了以主席为的中央书记处。抗日战争胜利后，为制止内战率代表团同国民党谈判，并领导了国民党统治区内党的工作、军事工作和统一战线工作。1946年后，任中央军委副主席兼代总参谋长，协助主席组织和指挥解放战争，同时指导国民党统治区的革命运动。
中华人民共和国成立后，周恩来一直任政府总理。1949～1958年曾兼任外交部长。1956年9月在八届一中全会当选为中央副主席。