叶剑英发出的反蒋电文震惊国民党政界军界。当第四军副军长陈可钰将这件事报告给蒋介石时，蒋介石根本不信，说：“叶师长不会反对我们的。”陈第二次又去报告：“叶师长真的反对我们。”蒋介石看也不看，偏了偏头，说：“好啦，知道了，你下去吧。”
结束在法国4年的勤工俭学，1924年26岁的周恩来应中共广东党组织要求，搭乘轮船回国，准备参加广东的革命运动。年轻有为的周恩来是国共两党都看好的人物，但国民党方面并不十分重视军校的政治教育工作，周恩来刚到黄埔时发现，除了主任和仅能到校讲课的教官外，政治部几乎没有什么人。但其上任后，周恩来充分发挥了他的工作能力和个人魅力，周恩来不仅影响学生转向马克思主义，也感染了黄埔的国民党同事，叶剑英就是其中典型人物。
担任黄埔军校政治部主任时的周恩来
与周恩来共事，对共产党产生好感
1924年，叶剑英因讨伐陈炯明军功卓著，被孙中山任命为建国粤军第二师参谋长，不久受廖仲恺邀请，参加创建黄埔陆军军官学校，任教授部副主任。主任王柏龄很器重叶剑英，但他发现叶剑英与廖仲恺、邓演达等国民党左派来往密切，于是叮嘱他“不要过分关心政治”。聂荣臻回忆说，王柏龄抛头露面多，而在教授部踏踏实实教学的是副主任叶剑英，工作实际由他负责和主持。在这一点，教授部的情况与政治部很类似，国民党的正主任似乎都成了虚职，而站在左翼阵营的副主任掌控实际局面。
周恩来与叶剑英经常合作，在共事过程中，叶剑英从对周恩来的敬佩，上升到对中国共产党的好感。当时中共党员和共青团员在黄埔积极开展各种活动，叶剑英经常参加，不知不觉就产生浓厚兴趣。他到书店购买《共产主义ABC》《社会进化史》《帝国主义说》等书籍阅读。
青年叶剑英在云南讲武堂。毕业时为炮兵少尉
在第二次东征中，叶剑英表现出色，他率部配合友邻部队攻克惠州后，奉命留守惠州、博罗一带维护治安。经过两次东征，蒋介石发现叶剑英文武双全，能攻善守，是名儒将，于1925年12月电令调其任嫡系部队教导师的团长。后来，教导师改为二十师，叶剑英被提升为副师长。就在这时，叶剑英暗中向中共党组织提出了入党申请。东征过程中，他与周恩来及苏联军事顾问亲密合作，结识了徐彬如、熊锐、包惠僧等共产党员，与他们纵论时局，更加深了对共产党的好感。提出入党申请后，中共派熊锐同他谈了一次话，谈后却一直没有回音。后来他才知道，关于他的入党，中共内部争议较大，大多数人认为可以吸收，也有人提出他是蒋介石嫡系部队的高级军官，需要长期考验。双方争执不下。叶剑英理解中共内部的担忧，仍然继续从各方面创造条件，希望早日通过“考验”。
叶剑英做出选择
1926年叶剑英奔波在北伐战场，在南昌之役中，叶剑英以参谋长身份，多次提出正确作战意见，不被代师长王俊采纳，结果连连失利，最终非常曲折地获得胜利。蒋介石听说后，召许叶剑英佩剑来见他，任命他为北伐军一师师长。一师是蒋介石的嫡系，叶剑英颇有顾虑，以身体不好为由谢绝任命。蒋介石立即让军医官给叶剑英看病。医官查了半天也看不出毛病，便胡乱开了些“太平药”应付了事。蒋介石后将南昌之役收编的孙传芳部队组成新编军，任命叶剑英为第二师代理师长，叶剑英不好再推辞，只得开赴吉安受命。他选调了一些黄埔的老同学、老同事组建师部机构，招收了一批青年学生到他麾下。
1927年，蒋介石在上海发动了“四一二”政变，江西陷入一片白色恐怖之中。吉安全城戒严，查封工会、农会、学生会、报馆等机构，强行押送国民党左派和革命团体负责人出境，收缴县农协自卫队的武器。共产党人被迫转入地下活动。
叶剑英必须做出抉择。跟着蒋介石，高官厚禄指日可待，政治前途一马平川；而共产党这边的前景还一片模糊，入党恐怕就要隐姓埋名颠沛流离，整个党组织能否生存下去还是个问题。叶剑英多年后回忆道：“宁汉分家以后，蒋介石说汉口反革命，武汉说蒋介石反革命，两下吵。我对武汉没有多少怀疑。但蒋介石还是总司令。究竟跟着谁走？那时没人来，也没电报来。我就自己看报纸，关上门，想了几天，什么问题都想到了。我想到自己年轻时立志为国为民做点事，参加革命后当了师长。那时师长每月差不多都有二三万元收入。二三万元不少了，十个月就是二三十万，公公道道，做二三年师长就是个百万富翁⋯⋯如果只是为了个人，跟蒋介石走，至少可以做大官。但是，蒋介石在上海屠杀工人，屠杀群众，变成了十足的反革命！一个革命，一个反革命，阵线已很分明了。参加革命，还是反革命？想了想，只有革命才有出路。所以我就下了决心。”
1925年，东征陈炯明的黄埔学生军
经过再三考虑，叶剑英决定反蒋。他召集全师军官开会，公开宣布：愿意革命的，拥护武汉政府的留下；拥护蒋介石，想去南京的，也请自便。会后，叶剑英亲自起草并领衔签发了反蒋通电。
叶剑英发出的反蒋电文震惊国民党政界军界。当第四军副军长陈可钰将这件事报告给蒋介石时，蒋介石根本不信，说：“叶师长不会反对我们的。”陈第二次又去报告：“叶师长真的反对我们。”蒋介石看也不看，偏了偏头，说：“好啦，知道了，你下去吧。”
通电反蒋后，叶剑英率领一批左派军官离开了吉安，留下的左派军官发起暴动。蒋介石得知二师暴动，才终于相信了叶剑英已背离他的事实。他愤怒地宣布，开除叶剑英国民党党籍。1927年7月，经周恩来同意，中共中央批准叶剑英为中共正式党员。
