1927年，张太雷领导广州起义，建立广州苏维埃政府，次日他乘车前往前线指挥作战，途中遭反动军队伏击，身中三弹壮烈牺牲，成为中共历史上首位牺牲的中央政治局常委。
 
这一年，大革命失败，蒋介石、汪精卫相继发动反革命政变，白色恐怖笼罩全国。29岁的张太雷作为中共中央临时政治局常委，临危受命前往广州，筹备武装起义，计划建立革命政权，反抗国民党反动派的血腥镇压。
 
他秘密联络国民革命军第四军教导团、警卫团一部和广州工人赤卫队，还发动市郊2万多农民武装，组成起义力量，原定12月13日起义，却因消息泄露，被迫提前行动。
 
12月10日晚，张太雷召开省委紧急会议，当机立断决定11日凌晨起义。11日3时30分，教导团官兵向空中施放排枪，广州起义正式爆发，张太雷身着草黄色俄式军装，腰间插着手枪，与叶挺、周文雍、恽代英等人一同指挥战斗。
 
起义军兵分多路，进攻公安局、国民党广东省政府等重要机关，经过两个多小时激战，天亮前占领了广州珠江北岸大部分市区，仅第四军军部、中央银行等少数据点仍被敌人控制。
 
当天上午，广州苏维埃政府在公安局原址宣告成立，被称为“中国的巴黎公社”。苏兆征为主席（因病未到职），张太雷任代理主席兼人民海陆军委员，叶挺任工农红军总司令，叶剑英任副总司令。
 
上午7时，苏维埃政府举行第一次会议，通过了一切政权归工农兵、消灭反革命、实行八小时工作制等政纲，还决定中午在广州第一公园召开群众大会，向民众宣告革命政权的诞生。
 
起义的胜利引起帝国主义和国民党反动当局的极度恐慌，他们迅速联合起来镇压。张发奎调集3个多师兵力，加上市区残部，向起义军发起疯狂反扑。
 
12日午后，敌军攻占起义军重要阵地，分兵直扑总指挥部，形势万分危急，刚刚开完群众大会的张太雷，不顾个人安危，立即乘坐插着红旗的敞篷汽车，与共产国际代表纽曼及警卫、司机四人赶赴前线指挥战斗。
 
车行至广州市大北直街（现解放北路）惠爱西路西园酒家附近时，突然遭到反动武装伏击，密集的子弹瞬间射向汽车。
 
张太雷身中三弹，倒在血泊中，临终前仍挣扎着向战友们嘱托：“要坚守阵地，继续战斗！”这位中共历史上首位牺牲在战斗第一线的中央政治局常委，年仅29岁便为革命献出了生命。
 
失去总指挥的起义军虽继续浴血奋战，但终因敌我力量悬殊，13日被迫撤出广州，奔向海陆丰地区，广州起义最终失败，5700多名起义者壮烈牺牲，他们的鲜血染红了珠江两岸，也为中国革命道路探索留下了宝贵的经验。