3月2日，上海已处于无政府状态，孙传芳的联军与张宗昌的鲁军新旧交替。北伐军五路出兵攻打孙、张二部。同时，分三路向上海进攻：一、进攻松江；二、由宜兴包抄苏州；三、由宁波夺浦东。也就在这一天，中共上海区委宣传部发出了一个强音：上海革命的时机完全到了！准备马上大罢工、大暴动！
还是这一天，已经摆脱病魔困扰的陈独秀，还是习惯地痛苦地沉着脸，他在特委会议上提出：为加紧准备工作起见，应规定6号（礼拜日）为准备罢工期，实际上的行动，要临时决定。
军事方面已做好起义的准备。
3月5日，特委会又集中讨论了起义的时机问题。周恩来汇报：“各方面动作已预备好了。力量集中在闸北，分五个区，引翔港管靶子场以东，杨树浦管靶子路以上，闸北管五区湖州会馆等，小沙渡管四区，防止警署从麦根路来。所有参加起义的人员，都要随时随地夺取武装，做破坏铁路运动。”
“依你看，指挥人员应处于何地呢？”陈独秀问。
“应分南市和闸北两地。”
“让我们来确定一下各区的负责人吧。”经陈独秀提议，特委会决定，闸北由赵世炎和顾顺章负责；南市由周恩来和徐梅坤负责。如南市不重要，周恩来调闸北，徐梅坤、陆震留南市。浦东另有三人负责。
起义时机还是由陈独秀来定，最初他提出：“不要太早。”其标准有两个：一是上海已没有驻兵；二是北伐军到松江后仍继续前进，或者等它到上海南郊的龙华。
周恩来不同意，他主张：“假使松江攻下，必可动，因毕庶澄决不致再守上海。若苏州攻下，也必可动，因他也不能枯守上海，同时他的兵队必有一部分溃散。”
陈独秀想了一下，自己并无大的把握，转而同意周恩来的意见，说：“一、如果松江打下；二、或者苏州被北伐军攻下；三、麦根路与北站的敌兵开始向苏州退，这三个条件只要有一个，就决定发动。”
会上对起义的指挥机构进行了讨论，决定整个行动由特务会议指挥，紧急情况下由罗亦农、周恩来、汪寿华、陈独秀四人负责。
会议还决定，仍要积极争取钮永建，希望他同意工人举行武装起义。当天罗亦农就去找钮永建。罗亦农身材魁梧，生性活泼，极富口才，有争取人的本领，他见了钮永建，寒暄一番，便婉转提出：工人暴动，是为迎接北伐军的到来，这个时候，市区最容易混乱不堪，难免没有趁火打劫之徒。为防止抢劫，很需要工人来治安。现在工人的情绪很高，我看对此不便抑遏。
钮永建沉默了好一阵，最后才说：“既然你说罢工是欢迎北伐军，又能维持上海治安，还可以防止抢劫，那就同意工人举行总罢工吧。”
当然，钮永建有钮永建的算盘。
在北伐军向上海方面进军的同时，国民党钮永建与鲁军渤海舰队司令毕庶澄的谈判也在进行。钮永建企图说服毕庶澄投诚国民革命军。为此，北伐军向上海的进军非常缓慢。
起义的日程在一天天挨近，可北伐军还在上海周围蜗行。陈独秀心里也火急火燎。在3月10日的政治分会上，他耐不住性子，直接向钮永建提出：“你要催北伐军，对松江和苏州、常州的进攻要积极一些，不然鲁军防署完密或安全退却，南京方面的力量就会强大起来而不好对付。”
“我是在积极工作，可这个事情是急不起来的，欲速则不达。”钮永建说着他自己的考虑，“打通关系需要钱啊。”
陈独秀倒是一下窥见钮永建的白云深处，直截了当地说：“如果夺下上海，则不但可以筹出许多军费，可以给前敌去用，且可在世界上发生巨大影响，壮大革命声势！”
钮永建心里格登一下：“世界影响？”还是共产党的总书记高瞻远瞩。他再次沉默，他的沉默是赞同的信号。
到3月中旬，北伐军攻克宜兴、溧阳的同时，开始向上海进军，逼近松江。为促使有利形势的早日到来，共产党着重发动沪宁铁路工人，并于3月12日成立了沪宁铁路总工会。13日沪宁、沪杭两路工人罢工，计有1800多人，还毁坏了沪宁路常州至南京的铁道，使敌人得不到增援而陷于孤立。
特委会对起义进行了部署并确定了军事指挥负责人。这次起义仍是先罢工再起义。在工人发动的同时，其他阶层也已发动。店员总工会在3月12日决议罢工。上海市商民协会在20日成立临时执委会，决定：欢迎国民革命军，拥护革命政府，领导商民一律悬旗，并休业一天。学生联合会也配合行动。
敌人空虚，工人群情高涨，发动武装起义、推翻军阀反动统治的时机已到。3月19日清晨8时，上海区委主席团开紧急会议，会议一开始，就由周恩来报告：“昨晚消息，松江大战，宜兴确已攻下。毕庶澄有败退可能，同时也有暂时压迫我们的可能。所以今天罢工下来而无动作，必受压迫。”
罗亦农问：“你的意见呢？”
周恩来：“我意今天都准备好，如果12点以前，有毕军溃退消息，即一面下令罢工，一面今晚动作。”
区委们都点头。
当晚，起义领导机构作出决定：假定后天（21日）一致动作。
20日傍晚，北伐军进入上海近郊新龙华。起义条件已成熟。
21日上午9时，上海市民代表会议执委会常委召开紧急会议，决定由会议主席汪寿华宣布：3月21日中午12时起实行总同盟罢工、罢课、罢市，以响应党军对封建军阀之残余势力下总攻击。
当时，在上海的敌方兵力有警察2000人，直鲁军约3000人。起义力量方面有工人纠察队3000人左右，其中有武装的150人。
3月21日中午12时，总罢工按时实现。按周恩来预先所作的规定，四郊几处大工厂的汽笛同时长鸣。上海125万工人中，参加罢工的有80万人。罢工者按照计划涌向街头，一小时内赶到指定地点集合，然后举行同时的、到处的、突然的袭击敌人。在租界以外的七个区域里，少数武装工人在前，广大群众在后，起义开始了。陆续不断的枪炮声和群众激昂的口号声交织一起，震动了整个大上海。复旦、暨南、同文、南洋、光华、上海大学等20余校学生罢课后，有1270多名学生，组织254个宣传队，到南市、闸北、江湾、吴淞、公共租界等地区进行了大规模的宣传。有些学生还直接参加了战斗。
在前线负责指挥的是周恩来和赵世炎。
前线总指挥部设在宝山路横浜桥南的商务印书馆职工医院内（横浜桥是一条马路下很小的桥，架在污水河上；这个职工医院现仍是医院）。当天清晨，周恩来和赵世炎一起来到总指挥部。据当时在场的人回忆，周恩来穿了一身灰布棉袍，头戴一顶鸭舌帽，围了一条深灰色围巾，西装裤子黑皮鞋，完全是一个地下工作者的形象。他在总指挥部的西厢房里，因为忙碌，反而不显紧张。桌上摆了一张上海市区的大地图，赵世炎和他不时伏下身子，指指点点地商量着。房门不时被推开，外面进来的联络员有请示的，有汇报的，个个行色匆匆。“世炎，你在这里盯着，我到现场去看看。”门外停了一辆汽车，周恩来坐上去，往返于火车站、东方图书馆、商务印书馆三路，指挥战斗。
第二天，周恩来又到前沿检查工事，并同纠察队员一起扛木料，整修工事。突然，一颗炮弹落在附近，周恩来本能地就地卧倒，炮弹掀起的巨大气浪，将地上的碎木、泥灰飞溅到他身上。平静之后，他站起来，看看周围并无人伤亡，掸去身上的泥土，又去抬他刚放下的那根木头。一个纠察队员着急起来：“总指挥，这里是前线，你的指挥位置不在这里。”他想让周恩来避开危险地段。
周恩来淡淡一笑：“当指挥的怎么能不来？你们不是同样很危险吗？”
尽管有些伤亡，起义进展还是很顺利。
到22日下午，毕庶澄看到大势已去，悄悄换上便服，逃进租界。敌人的残余部队军心涣散，已近土崩瓦解。5时，按总指挥部发出的紧急通知，沪东、沪西、闸北的工人纠察队分三路到虬江路宝山路口集合。队伍会合时，周恩来在三叉路口找了块高地，拉开嗓子讲话。他讲了各区敌人先后被消灭的情况，接着说：现在敌人2000多人集中在这里，被包围了，逃不掉了！他们坐火车也不行，因为火车头早开走了。若想从吴淞口出去也不行，因为天通庵的敌人也被我们解决了。他向全体纠察队员下了发动总攻的命令，要求在6点钟以前攻下北站，结束战斗。各路纠察队都士气高涨，立刻向北站发动猛攻。6时，敌人的最后一个据点———北火车站攻下了。当天，上海人民代表会议选出了有共产党人罗亦农、汪寿华等，还有其他人士钮永建、杨杏佛、虞洽卿、王晓籁等组成的上海特别市临时市政府。
经过连续30小时的战斗，上海工人第三次武装起义终于取得了辉煌胜利。
然而，胜利又是那样快地成为阴谋者的新台阶……
