1927年7月27日，陈赓随周恩来秘密抵达南昌，第一天在朱德寓所住下，后来搬进了南昌女子职业学校。起义前夕，他和李立三等在市区逮捕了一批反革命分子，当天夜里又负责接管了江西省银行。

    起义军撤离南昌时，陈赓被分配在贺龙的第二十军第三师第六团第一营任营长。8月下旬，陈赓率第一营作为第三师先头部队，正在向会昌县城挺进，而国民党钱大钧部已先期赶到，敌我双方在县城外交上了火。陈赓率第一营从正面进攻，一下夺取了3个山头，但两翼策应部队没有及时赶到，形成了陈赓一个营孤军深入，陷入敌人4个团的包围之中。从早上8时鏖战至中午，接应部队还没有赶到，陈赓第一营弹尽粮绝，渐渐支持不住了。当打到下午1时，敌人一梭子机枪子弹扫来，陈赓左腿三处中弹，膝盖骨的筋被打断，胫骨、腓骨也被击伤，倒在地下，血流如注，不能行动。为对付敌人的搜索，他脱掉军衣，顺山坡滚进一条杂草丛生的小沟，血立即把沟里的水染红了。这时，跟随他的卢冬生也跳到沟里来照顾他。很快，从山坡上下来几个敌人，卢冬生藏在了附近草丛里，陈赓则用手把腿上的血涂了一身一脸，以此欺骗敌人。可是心里却想着：自己还年轻，革命刚刚开始，我一定要坚强地活下去。当敌人走近来时，他咬紧牙关，屏住呼吸，假装死去。结果，敌人信以为真，踢了他一脚，见他直挺挺的毫无反应，就扭头走了。

    几个小时后，叶挺指挥部队反攻上来，把敌人打退。陈赓听见山上人声鼎沸，以为又是敌人来了，仍然躺在那里不敢动。陈赓身上只穿着背心和裤衩，叶挺部队战士走过来，也把他当敌人打了一枪托子。此时，陈赓偷着眯着眼张望，发现打他的兵脖子上挂着红带子，才知道是自己的部队来了，就高兴地挥动双手叫了起来，卢冬生也从隐蔽处出来说明情况，然后从山上砍了几根竹子，做了个简易担架，和其他几个人把陈赓抬到了被起义军占领的会昌县城，重新包扎了伤口。这时，周恩来等前来看望他。

    陈赓获救后，由于伤势较重，被送往了福建长汀，住进了福音医院治疗，后转辗到上海继续治疗。1928年4月，陈赓伤愈后留在上海，任中央特科情报科科长。