擴大馬列主義傳播，長沙秘密建黨組團
五四運動後，馬列主義得到較廣泛傳播。1919年12月18日，毛澤東第二次到達北京。在京期間，毛澤東和李大釗的接觸更加頻繁。他們多次討論赴俄留學和女子留學之事。由於受李大釗的影響，毛澤東對布爾什維克主義有了越來越濃厚的興趣，他很注意報刊上發表的介紹馬克思主義的文章，特別留心搜尋和閱讀了那時能夠找到的為數不多的中文版馬克思主義書籍，如《共產黨宣言》等。1920年4月，毛澤東從北京到上海，在送別最後一批赴法勤工儉學的新民學會會員後，他一直逗留到7月。陳獨秀這時也在上海，正同李達、李漢俊等籌組上海的共產黨早期組織。毛澤東和陳獨秀探討了馬克思主義以及如何開展湖南的革命活動等問題。毛澤東後來回憶說：“陳獨秀談他自己的信仰的那些話，在我一生中可能是關鍵性的這個時期，對我產生了深刻的印象。”在北京和上海這段時間裏，毛澤東的思想迅速發生變化。到1920年冬，他從理論到實踐已成長為一個馬克思主義者，並且與李大釗、陳獨秀等人建立了組織上和思想上的聯係，進而明確了今後的革命目標和任務。
1920年7月，毛澤東從上海回到長沙後，便從傳播馬克思主義和尋找誌同道合的“真同誌”入手，辦了以下4件大事。
第一件大事是：他與何叔衡、彭璜等聯合各界知名人士共同發起成立文化書社。文化書社於9月9日開業，毛澤東任特別交涉員。他們與全國六七十家書報社和文化團體建立了聯係，努力擴大營業範圍。經營有164種書籍、45種雜誌、3種日報，其中有《新俄國之研究》、《勞農政府與中國》等譯著，有《新青年》、《少年中國》、《勞動界》等刊物。文化書社的建立，促進了新文化、新思想，特別是馬列主義的傳播，對湖南建黨建團、培養幹部及與外省聯絡等方麵都起了重要作用。
第二件大事是：他發起成立了湖南俄羅斯研究會。1920年8月22日，毛澤東與方維夏、彭璜、何叔衡等聯絡社會各界召開湖南俄羅斯研究會籌備會。會議通過了以“研究俄羅斯一切事情為宗旨”、派人到俄羅斯考察和提倡赴俄勤工儉學等重要事項。該會於9月15日正式成立。會員們發表許多宣傳十月革命的文章，毛澤東還推薦一些重要論文給有影響的報紙轉載。俄羅斯研究會在湖南影響很大。任弼時、蕭勁光等6人就是由俄羅斯研究會介紹到上海共產黨發起組創辦的外國語學社學習，然後赴俄國留學的。蕭勁光回憶說：“那時，我們參加俄羅斯研究會不久，毛澤東同誌是俄羅斯研究會的書記幹事。我們是通過在船山中學學習的伍嶽，找到船山中學校長賀明範的關係加入俄羅斯研究會的，後來也是通過他辦手續去上海的。到了上海，我們進入外國語學社學習俄語。”之後，又赴俄國留學。
第三件大事是：創建長沙共產黨早期組織。毛澤東通過成立文化書社、俄羅斯研究會等團體，為長沙共產黨早期組織的建立奠定了思想基礎。接著，毛澤東便在新民學會先進分子中秘密慎重地進行建黨工作。蕭子升在晚年曾回憶說：“1920年，新民學會出現了分裂，在毛澤東領導下，那些熱衷共產主義的人，形成了一個單獨的秘密組織。”這個“秘密組織”，就是長沙共產黨早期組織（亦稱共產主義小組）。在長沙籌建共產黨早期組織，一開始就列入全國的建黨計劃。1920年8月，陳獨秀在上海成立了共產黨發起組，“預備在一年之中，於北平、漢口、長沙、廣州等地，先成立預備性質的組織”。張國燾在《我的回憶》中說，“陳先生與在湖南長沙主辦《湘江評論》的毛澤東等早有通信聯絡，他很賞識毛澤東的才幹，準備去信說明原委，請他發動湖南的中共小組”。
1920年11月間，毛澤東收到了陳獨秀、李達的來信，接受正式籌建共產黨早期組織的委托。他們還把上海共產黨發起組、上海機器工會的組織情況，以及《中國共產黨宣言》起草等情況告訴毛澤東。之後，毛澤東邀請陳獨秀來長沙，參加湖南社會主義青年團的成立大會。陳獨秀因赴廣東出任孫中山軍政府的廣東全省教育委員會委員長一職，未能到長沙來。經過慎重物色，毛澤東和何叔衡、彭璜等6人在建黨文件上簽了名，創建了長沙共產黨早期組織。時間約在1920年11月間。不久，毛澤東寫信告訴蔡和森：“黨一層，陳仲甫先生等已在進行組織。”
第四件大事是：組建湖南社會主義青年團。在創建長沙共產黨早期組織的同時，毛澤東還進行著湖南社會主義青年團的組建工作，使其成為黨的助手和後備軍。1920年10月，毛澤東收到北京、上海寄來的社會主義青年團的章程後，便在第一師範、商業專門學校、第一中學的在校學生中物色對象，建立團組織。一師學生張文亮，就是毛澤東物色的建團工作骨幹，他在日記中多處記載了毛澤東關於建團工作要貫徹積極慎重、注重質量的方針，以及要“多找真同誌”、“中堅分子”的囑咐。在毛澤東直接領導下，湖南社會主義青年團於1921年1月13日正式成立，毛澤東任書記。成立時有團員16人，到7月份發展到39人，其中就有毛澤東的小弟毛澤覃。
深入研究馬列主義，走進工廠調查研究
長沙共產黨早期組織建立後，以全力辦好文化書社和俄羅斯研究會，深入研究傳播馬列主義為主要任務。特別難能可貴的是，他們在實踐鬥爭和不斷探索中，通過長篇通信和熱烈討論，使學習研究不斷深化，並且開始與工人運動相結合。蕭子升於1920年12月底回國，帶來蔡和森於9月6日寫給毛澤東的長信。信中詳細闡述了成立共產黨及其國際組織之必要，主張“明目張膽正式成立一個中國共產黨”。毛澤東於1921年1月21日複信說：“唯物史觀是吾黨哲學的根據”，“你這一封信見地極當，我沒有一個字不讚成。”這旗幟鮮明地表達了毛澤東對馬列主義、共產主義的信仰。不久，毛澤東在編輯《新民學會會員通信第三集》時，強調指出，這一集“以討論‘共產主義’和‘會務’為兩個重要點。信的封數不多，而頗有精義”。這些通信和討論，顯著提高了黨員對於黨的基本理論問題的認識。