1925年初夏，王一飞根据党的指示回到祖国，在中共中央军委工作，不久又被任命为上海区委书记，负责上海和浙江两省的党务工作。1927年1月，王一飞回到上海后，在周恩来的领导下，紧张地投身于组织上海工人第三次武装起义的准备工作。四一二反革命政变后，国民党反动派大肆屠杀共产党人，上海处于白色恐怖之中。危难之际，王一飞协助周恩来主抓军事工作，并以中央军委代表的身份参加了八七会议，会后被派往鄂北指导秋收暴动的准备工作。虽然这次暴动未能实现，但他在鄂北播下了革命种子，扩大了党的影响，为后来鄂北革命斗争的发展奠定了基础。

　　1928年1月11日，由于叛徒告密，王一飞不幸被捕。1月18日，王一飞高呼“中国共产党万岁！”“工农暴动万岁！”的口号英勇就义。