1926年，颜昌颐担任中共湖南区委军事部部长，领导军事部组织工农武装，支持北伐军在湖南战场的胜利进军。1926年9月，他被调回中央军委，协助周恩来和赵世炎的工作，参加组织和指挥了上海工人三次武装起义。

　　1927年11月，以彭湃为书记的中共东江特委重新成立，颜昌颐为特委委员、特委军委主任。1928年11月来到上海，颜昌颐担任中央军委委员兼江苏省军委委员、江苏省军委秘书，协助彭湃工作。

　　1929年8月24日，因叛徒告密，颜昌颐与彭湃、杨殷、邢士贞一起被捕。在狱中，颜昌颐等人表现了共产党人的坚强意志和品质，敌人高官厚禄的引诱和严刑拷打的折磨，丝毫没有动摇他们的革命意志和革命精神。8月30日，颜昌颐等四位烈士在上海龙华英勇就义。