1922年8月，彭得华改名彭德怀，与黄公略、张荣生一起考入讲武堂。讲武堂11月正式开学。彭德怀自感文化基础太差，提前住进学校，补习数理课。开学后，被编在第一教授班，黄公略编在第四教授班。学四大教程(战术、地形、筑城、兵器)、四小教程(操典、野外条令、射击教范、内务条令)、军制学、马术、山野炮战术等。据第一期《湖南陆军讲武堂同学录》、《湖南陆军讲武堂职教员题名录》记载，讲武堂堂长、教育长、教官和彭德怀所在的第一队队长、队附，大多毕业于日本陆军大学或士官学校。彭德怀在讲武堂学习10个月，使他在已有丰富的实战经验的基础上，又有了相当的军事素养。
1923年8月，彭德怀从讲武堂毕业，回到二师三旅六团一营一连任连长。这时六团直属队和一营驻防湘潭。
时值赵恒惕任湖南省省长兼湘军总司令。赵在1920年末，逼迫谭延闿下台，谭遂去广州孙中山元帅府任职。1923年6月，谭延闿授意湘西镇守使蔡巨猷等宣布湘西独立。7月，蔡等率部从湘西出发，分三路讨伐赵恒惕。孙中山委谭延闿为湖南省省长兼湘军总司令。8月7日，谭在其湖南旧部的掩护下，进入衡阳。
第二师师长鲁涤平，原为谭延闿旧部，掌握着几个团的兵力，在战争中举足轻重。鲁涤平建议谭赵双方停战议和，未成，便在姜畲召开团长以上的军事会议，反对赵恒惕，准备投向孙中山。会上，团长袁植态度暖昧。鲁涤平惧袁植之才，恐袁不为己用，设伏兵于袁植回部途中，将袁杀死。
袁植一死，六团无主，上下不安，唯恐被鲁涤平“吃掉”。团部召开紧急会议，由一营营长周磐代团长；同时，派彭德怀去师部打探情势，向师部表示六团仍听从命令。彭德怀到师部时，袁植已入殓，灵堂上悬着鲁涤平亲笔写的挽联：“生为我官，死为我殡，同僚十载，英雄流热血。”鲁涤平在接见彭德怀时表示：彝波之遇难，实出于误会，他是我师杰出人才，袁君不幸，是全军的损失……。鲁涤平杀袁植，是当时湘军中哄动一时的事件，其居心及手段颇受人非议。彭德怀当时听了鲁涤平的谈话，想：“谁不知袁植是你派人所杀，为了争权夺利，手段如此毒辣，可耻之至。”但于大节说，鲁涤平当时是反赵恒惕而拥孙中山的，如果当年袁植拥鲁去粤，彭德怀的历史会又有不同。
鲁涤平杀了袁植，命令六团立即出发，经衡山、永州入桂转粤。六团更为恐惧。周磐接受彭德怀的建议，将队伍开至湖南湘乡、永丰一带，未听鲁涤平命令。鲁涤平便率其他数团去了广东。不久，周磐任六团团长。
彭德怀对周磐的评价不如袁植。说周磐“有些爱国思想，但志大才疏，遇事寡断，更无预谋”。但周磐很赏识彭德怀之才，对彭德怀十分器重。1924年4月，六团一营营长请假，周磐遂以彭德怀代理营长。
1925年春夏，六团驻湘北慈利、桃源、南县、华容、安乡一带，征收田赋和落地税，仅能维持伙食。一连6个月，士兵只月支2元，军官也只支三分之一的薪饷。官兵一致感到困难。端午节前夕，一营救贫会商议发动一次闹饷。
军阀混战中的湖南，社会凋敝，民不聊生，田赋预征，百货增税，仍不能满足浩繁的军用，部队欠饷越来越经常。彭德怀初入伍，是在陈嘉佑旅当二等兵，不久为一等兵，月饷6元。除伙食、零用外，净余3元8角，每月寄回家3元至3元5角，比一般工人、农民的收入高得多。但这种生活只有半年，以后，战争频繁，月饷常常不发。1919年到1920年末，湘军欠饷达23月之久。近10万军队不约而同闹起来，要求发清欠饷。各军呼应，向长沙开进，吓得总司令赵恒惕亲自出面，以田赋作抵，发了欠饷证，方告平息。事态之大，当时报纸均以显著位置予以刊载。在那次“兵变”中，士兵推举代表，行动上丢开了长官，均听命于代表会，秩序井然。团、营、连长虽不参加，大多也表同情。彭德怀被选为连的士兵代表，对那次士兵组织起来实行自治的力量，有很深的印象。
这次，彭德怀想用闹饷的办法来发动和团结士兵，确是一次大胆的尝试。
闹饷紧密联系士兵的实际利益，救贫会会员到各连秘密活动数日，各营、连就选举出代表，提出发还欠饷的要求。所有士兵只听营代表指挥。排长大都同情闹饷，密通情报；少数排长和连长抱观望态度。没有一个军官出来反对士兵的行动。
周磐召集营长、特务连长会议，怀疑士兵这么行动一致，是否有过激党从中操纵；又害怕省当局令一、三、四师前来包围，面对闹饷，束手无策。会上，3个营长都同情士兵。彭德怀乘势陈说：一、三、四师都是欠3个月的饷，唯二师六团欠了6个月，待遇不公，应如实呈报省府请求酌发。周磐采纳彭德怀的建议后，果得赵恒惕回电，同意给六团补两个月的饷，以示一视同仁。
这次闹饷发动成功，启发彭德怀在团结和教育士兵的工作上继续跨步。
1926年5月间，彭德怀所在部队原一营营长久假不归，后又辞职，彭德怀被任为一营营长。
1926年7月1日，国民革命军在广州誓师北伐。湘军第四师师长唐生智已于6月2日宣布参加革命，被任命为国民革命军第八军军长、北伐军中路前敌总指挥。7月，唐生智所辖第八军进入长沙，将原湘军第二师改编为国民革命军独立第一师，师设政治部，周磐任师长；原三旅六团改为第一团，设政治指导员，彭德怀任一团一营营长。改编后，经过短期整训，独立一师参加北伐，开往湖北。由南县用小火轮拖帆船运送部队到湘阴登陆，沿长(沙)、武(昌)路北进。
北伐军的先遣队叶挺独立团进攻武昌时，独立第一师一团奉命配合叶挺部作战，攻打武昌南门。一团团长戴吉阶贪财惜命，每遇作战即请假。这次进攻武昌城刘玉春部，是一场恶战，戴请假，由彭德怀代为指挥一团。彭德怀得以有机会和叶挺这位北伐先锋在战场会面，他两次赴青山叶挺驻地，与叶挺商谈配合行动事宜。当时，叶挺已声名远播，彭德怀尚默默无闻。
在武昌之役中，彭德怀由一团指导员米青介绍，结识了第一师政治部秘书长、共产党员段德昌。段德昌字裕后，号魂，湖南南县九都山人。1925年先后加入社会主义青年团和中国共产党，进黄埔军校第四期燕塘入伍生团学习，后毕业于中央政治讲习班，参加北伐战争。段德昌与彭德怀相识后，有多次交谈。段德昌的每次谈话，彭德怀都向救贫会会员传达。段还送给一团不少进步书刊，对彭德怀有很大帮助。
武昌守敌投降后，北洋军阀吴佩孚的残部，由宜昌经当阳玉泉山溃退。周磐派彭德怀率部进占玉泉山，截击逃敌，段德昌与彭德怀同往。到达玉泉山，敌已先一天通过该地。时已临晚，部队就地宿营。
一团一营在独一师战斗力最强，军纪严明。彭德怀勇武刚直，不贪不赌，不抽(大烟)不嫖，不开小公馆，却与士兵打成一片，在湘军青年军官中，可谓特立独行。这些，无疑早引起了段德昌的注意。
玉泉山关帝庙，传说是关云长显圣处。彭德怀与段德昌在关云长塑像前铺草就宿。段德昌指着关云长的塑像，问彭德怀有何感想。彭德怀说，关公不过是封建统治者的工具，而自己的愿望是为工农谋利益，打倒帝国主义，打倒军阀、贪官污吏和土豪劣绅，实行耕者有其田。段德昌告诉彭德怀，一个真正的革命者，不应当停留在耕者有其田上，而应当变生产资料私有制为公有制，由各尽所能、各取所值，再发展为各尽所能、各取所需，实行共产主义制度。共产党就是按照这样的理想而斗争的，共产党员要为实现这个伟大理想奋斗终身。
这一席话，对于苦苦求索的彭德怀，有如茫茫黑夜中看到了曙光。他非常感谢和敬佩段德昌。这次促膝夜谈，成了他人生道路上一个根本转折的开端。直到40年后，彭德怀在被囚禁中还写道：“到现在，有时还回忆这次谈话。”
当年冬，国民革命军独立第一师改为三十五军第一师，受军长何键指挥。12月下旬，部队到达宜昌。
1927年1月下旬，三十五军军部和第一师开往湘西北。三十五军军长何键，一方面联络各地军阀、地主武装等反动势力，压制革命群众运动；一方面在军队内实行愚兵政策，在临澧举行“佛法大会”，宣扬三民主义与佛法根同枝别，聘一位“顾和尚”主持法事，令准尉以上全体军官受戒。
彭德怀关于这次佛法大会的回忆，活现了中国近代军阀史上的一幕丑剧：
“这次受戒布置异常辉煌，黄绫铺地，四周异花结彩，醮台高丈余，置以铜烛，佛像百余尊。”“军官受戒时，周磐马弁某是一个少尉，异常勇敢，当顾和尚念到戒邪淫那条时，马弁某突然立起，高举右手，五指张开，大声呼曰：‘五个老婆!’全场震惊，哄堂大笑(原因是顾和尚有五个老婆)。”“耗费金钱何止万元，一呼五个老婆，即破灭无余。但顾和尚和何键仍厚颜无耻，身着袈裟，手持铜铃，俯伏跪拜，念念有辞。在坛下者，大家窃笑不已。”
彭德怀和一营士兵委员会抵制了这个活动，全师只一营军官没有受戒。
3月，何键所部戴斗垣旅驻防石门，打死该县江垭区农会干部。该区农民聚集于旅司令部门外大操坪上，举行哀祭，要求惩办凶手，抚恤死难家属。彭德怀率一营士兵去参加，还在大会上讲了话，迫使戴斗垣向农民道了歉。
从围攻武昌认识段德昌到驻防湘西北约5个月的时间中，彭德怀如饥似渴地阅读段德昌送给他的《向导》、《新青年》、《共产主义ABC》(布哈林著)、《通俗资本论》(李季编)等进步书刊。20余年来，他向往太平军，想作“易参政”，立志打富济贫、富国强兵，这些少年的幻想，青年的追求，在严酷的社会现实中都被撞击得粉碎。以后，他在回顾这一经历时写道：“我从幼年就有求知识的极大愿望”，“我出生在一个偏僻落后的农村和完全没有文化教养的家庭，连最低限度的生活都无法保障，经常挣扎在生死线上，不可能有时间和条件学习文化。”“10多年的军营生活又被严格的军事管理所封锁”，“只有在为自己生活挣扎的实际教训中，才能触发自己的反抗。只有反抗，只有革命的要求和热情，没有革命的理论指导，因此，在革命行动上有极大的盲目性。”他追求革命真理的愿望执着而强烈，终于找到了中国共产党。他曾向段德昌提出加入共产党的要求，希望段德昌派人来一营发展共产党组织。由于当时国共合作顺利，****为照顾统战关系，决定暂不在第八军中发展党员，他的愿望没有实现。段德昌鼓励他继续在部队集结进步力量，跟着共产党走无产阶级革命的道路。
1927年5月上旬，彭德怀所在的三十五军第一师突然奉命开往岳州。岳州是湘北的门户，它西濒洞庭，北枕长江，为水陆交通的枢纽。何键调一师来驻此地，是他策应反革命行动的一着棋。
半个多月前，4月12日，当轰轰烈烈的北伐战争还在进行的时候，国民革命军总司令蒋介石在上海发动反革命政变。一场对共产党人和革命工农的血腥屠杀先后在上海和东南各省动手。
5月中旬，武汉国民政府独立十四师师长夏斗寅叛变，沿长江南岸向武昌进逼，同叶挺部队激战于纸坊镇。四川军阀杨森部沿长江北岸进占白矶、新堤，配合夏斗寅对付叶挺部队。何键则以第一师驻岳州，与杨森南北策应。
当夏斗寅向武昌进击时，彭德怀向周磐建议北进，配合叶挺消灭夏部。周磐以没有命令为辞，未采纳彭德怀的意见。待夏斗寅打不过叶挺部，周磐又派彭德怀率第一团到城陵矶一线隔江佯动，牵制长江北岸的杨森部，以便在共产党胜利时，他也有话可说。城陵矶是湘江与长江的汇合点，水面宽有六七里。彭德怀为声援叶挺，到城陵矶后，乘暮强渡，攻占城陵矶对岸之白矶。杨森部无准备，向朱河方向溃退20里。周磐此时又按住一师二、三团不动，急令彭德怀收兵返防。一向对彭德怀言听计从的周磐，开始和彭德怀在政治上出现了分歧。
5月21日晚10时，在何键的支持下，三十五军三十三团团长许克祥、教导团团长王东原、驻长沙留守处主任陶柳及其他驻长沙的部队，发动了著名的“马日事变”。《湖南省志》记载：“省、市(长沙)党部及工会、农会等革命机关均被摧毁”，并“捣毁特别法庭，释放全部土豪劣绅，捕杀了共产党员和国民党左派分子及工农革命群众100余人。”事后，“湖南国民党右派分子组成‘湖南救党委员会’，宣布脱离武汉政府，服从蒋介石命令。并通令恢复全省的团防武装及都团组织。令各地土豪劣绅武装摧毁农民协会组织，捕杀工农群众，所有各色反革命势力，又重新蝇集起来。”革命者被悬头示众，劈尸焚灰，状极惨烈。湖南城乡沉浸在血腥的恐怖中。
“马日事变”，使彭德怀极为愤怒，建议周磐向长沙进军，消灭许克祥部。他认为当时一师控制足够的火车、轮船，可以朝发夕至，突然袭击。但周磐又说没有命令，不敢擅自行动。彭德怀气愤地说：“这两次叛变，都是何键、周斓等人策划的，他们怎么会下命令自己打自己呢？时局关键在第一师，如袖手旁观，革命形势也就不存在了！”
继“四·一二”及“马日事变”后，7月15日，武汉政府汪精卫集团叛变革命，旋即宁汉合流。第一次国共合作全面破裂，持续3年多的中国大革命失败了。轰轰烈烈的北伐战争，又变成了国民党各派新军阀争夺地盘的混战。
