北伐军攻占武汉以后，具有光荣革命传统的上海工人阶级，在中国共产党领导下，为推翻军阀统治，配合北伐进军，先后于1926年10月、1927年2月和3月，举行了三次武装起义。前两次起义由于准备不足等原因而失败。于是中共中央决定派周恩来去组织领导上海工人第三次武装起义。
周恩来当时担任中央军委书记兼江浙区委军委书记。他和江浙区委负责人罗亦农、赵世炎以及上海总工会委员长汪寿华一起，为起义做了周密的准备。他们迅速恢复被打散的组织，出版《平民日报》、《工人快报》、《上总通讯》等刊物，印发传单，在工人中进行广泛的宣传工作，并召开上海临时市民代表会议，推选出由各阶层代表31人组成的执行委员会。以周恩来为首的军委，制定出起义计划，组织并训练了3000人的工人纠察队，作为起义的骨干力量。铁路工人预先举行罢工，切断了敌人对上海军阀部队的援助。
1927年3月20日夜，北伐军占领龙华，进逼上海，起义条件成熟。3月21日，中共江浙区委发出起义指令。从中午12点起，全市实行总同盟罢工、罢市、罢课。参加罢工的工人达到80万人。起义队伍在预定地点集合后，从下午一点起，在南市、虹口、浦东、吴淞、沪东、沪西、闸北等7个区同时向敌人发起进攻。全上海枪炮声四起，喊杀声震天。经过激烈巷战，除闸北区以外的警察署和兵营都被攻下，电话局和电报局也被占领，电灯熄灭，自来水断流。市民们踊跃参战，主动拿出木板、砖头、布袋，构筑工事；饭铺的伙计赶做饮食，送往前线；佩戴红十字标志的济难队员，运送伤员，往来于战火纷飞的战场。到21日晚，除闸北外其余6个地区相继解放。
闸北是敌人防御力量最强的地区，在20个军事据点上，守敌用机关枪、大炮、铁甲车进行顽强抵抗。起义工人奋不顾身，英勇战斗，到22日下午6点，终于消灭了敌人。市民们欢呼雀跃，庆祝上海这座中国最大的城市和工业中心的胜利解放。这次起义震动了全国和全世界，成为中国工人运动史上光辉的一页。
上海工人第三次武装起义的胜利，使长期被帝国主义和北洋军阀统治的上海重又回到了人民手中。不久，蒋介石发动了血腥的“四·一二”反革命政变，篡夺了上海工人用生命和鲜血换来的革命果实。