1924年10月,馮玉祥在北京發動了反對北洋軍閥政府的政變。我黨抓住這一時機,號召召集國民會議。馮玉祥也表示願意和孫中山的廣東政府聯合,並邀請孫中山北上,共商國事。我黨從全局出發,支持孫中山北上召集國民會議。趙世炎堅決擁護黨的方針,他認為,孫中山北上,是把革命從廣州推向全國的一個極好機會。
1925年1月,孫中山到達北京後,奉直兩係軍閥張作霖、段祺瑞企圖迫使孫中山放棄"聯俄、聯共、扶助農工"的"三大政策",遭到了孫中山的拒絕。2月1日,段祺瑞等不顧人民反對,悍然召開了軍閥分贓的"善後會議",與共產黨、國民黨號召召集的國民會議相抗衡。孫中山身邊的一些國民黨人,也錯誤地提出采取"既不妥協,又不決裂"的"兩大原則"。針對這種情況,趙世炎一麵撰文揭露段祺瑞"善後會議"的真實目的,一麵奉勸一切革命的國民黨人,應認清方向,和人民站在一起。既不妥協,又不決裂是決不可能的。
1925年3月10日,在李大釗、趙世炎等人的積極推動下,由國民黨和共產黨共同發起的國民會議促進會全國代表大會在北京召開。趙世炎被任命為參加會議的中國共產黨的黨團書記,具體負責組織大會。大會斷斷續續開了一個月,趙世炎在大會上作了四個報告,分別就國民會議召開的目的、縮小各委員會組織及其任務、國際問題委員會的組織過程及其十六個議案的內容及意義和反對帝國主義侵略問題作了論述。他指出,中國的革命首先是打倒帝國主義,廢除一切不平等條約,保證中國在國際上的完全獨立。大會期間,我黨還對國民黨右派的多種破壞活動采取了又團結又鬥爭的方針,終於使大會勝利閉幕,大會最後還重申了"打倒軍閥"的口號。
國民會議促進會召開期間,孫中山不幸在北京病逝。為了紀念孫中山,李大釗、趙世炎等組織了三十萬市民參加了悼念活動,活動持續了三天,散發《政治生活》特刊三千多份。為中山先生出殯那天,有數十萬群眾參加了活動。形成了一個大規模的宣傳遊行隊伍,隊伍在經過西華門時,憤怒的群眾砸碎了"善後會議"的牌子。趙世炎帶領國民會議促進會的全體代表也參加了出殯活動。
1925年下半年,在馮玉祥駐紮的北方地區,工農運動恢複和發展起來。趙世炎認為,為民眾政權而戰鬥的時機到了。他號召人們"要爭取民眾的自由,革命的民眾必須為民眾政權而戰鬥。"為此,他在學生中組織學生軍,進行軍事訓練,並在學生軍的基礎上組織了敢死隊,在工人中組織了保衛隊,在農民中組織了自衛隊。11月25日,在李大釗和趙世炎的親自領導下,在北京發動了一場以推翻軍閥段祺瑞政府、建立國民政府為目的的革命鬥爭。由於國民黨右派從中搗亂。加上黨的領導和群眾都缺乏經驗、特別是群眾還沒有真正武裝起來,這次鬥爭沒能達到預期的目的。
1926年3月12日,日軍在大沽口炮擊馮玉祥領導的國民軍,英、美、日、法、荷、比、西等國無理要求段祺瑞政府命令國民軍撤出防衛,並限四十八小時內答複。18日,李大釗、趙世炎、陳喬年等率領北京各界十餘萬人在天安門前集會,反對各國的最後通牒。會後,又組織了兩千多人的請願團,向段祺瑞政府請願。當請願群眾來到執行政府門前時,段祺瑞竟指使軍警向群眾開槍,早當場打死五十人,打傷二百多人,製造了震驚中外的"三·一八"慘案。接著,京津地區的工會也被查封,整個華北地區的革命運動轉入了低潮。對此,趙世炎沒有氣餒,他滿懷信心地指出:壓迫愈深,反抗愈烈,目前白色恐怖的局麵,是真正的革命的催生劑。
隨著形勢的不斷惡化,北方的黨組織和工會都被迫轉入地下,許多同誌轉移到其他地方工作。趙世炎則化名伊壁也夫,繼續留在天津堅持鬥爭。
上海風暴
1926年3月,黨中央調趙世炎任江浙區委兼上海區委組織部長和上海總工會黨團書記。他一到上海,就深入到工人中去,了解情況,組織罷工鬥爭,準備武裝起義,迎接北伐戰爭。在趙世炎和總工會同誌們的領導下,上海的工人運動再次高漲起來。
僅6月份,上海就爆發了一百零七次罷工,參加罷工的群眾達七萬多人,上海已變成了一個"動的上海"。6月27日,反動派為了撲滅上海工人的罷工鬥爭浪潮,指使淞滬警察廳封閉了上海總工會。而趙世炎認為:上海總工會是封閉不了的,工人罷工鬥爭的發展、罷工鬥爭浪潮的重新興起將是不可避免的。他不斷總結這些罷工的經驗教訓,針對工會組織不嚴密,基層人員太少,戰鬥力發揮不夠的弱點,指出,必須大力發展工會會員,盡量爭取每個工人都加入工會。