1917年10月，恽代英与黄负生、梁绍文等一起创立了“互助社”，这是当时武汉地区成立最早、影响最大的进步团体，也是全国最早的进步团体之一。

　　1918年暑假，恽代英从武昌中华大学毕业，受聘担任中大中学部教务主任，并兼教英文和修身两课。

　　1919年5月4日，北京爆发“五四”反帝爱国运动。恽代英连夜与林育南赶印出600多份爱国传单，还撰写了著名的《武汉学生团宣言》，组织示威游行，声援北京学生运动。

　　1920年春天，恽代英到北京与李大钊、邓中夏等见面，开始学习、接受和研究马克思及其学说。这一年秋天，他受《新青年》杂志的委托，翻译了考茨基的中期著作《阶级斗争》。

　　毛泽东曾回忆说：有三本书特别深地铭刻在我的心中，建立起我对马克思主义的信仰。这三本书是：《共产党宣言》、《阶级斗争》、《社会主义史》。

　　1921年7月，恽代英、林育南等在黄冈发起成立具有共产主义小组性质的团体—共存社。中国共产党一宣告诞生，恽代英就申请加入党组织。

　　1923年，恽代英应邓中夏邀请到上海大学任教，接着，又去南京出席了青年团第二次全国代表大会，会上被选为团中央委员，负责宣传工作。回上海后，和邓中夏等一起筹办团的机关刊物《中国青年》。

　　1925年1月，团的三大在上海举行。恽代英当选为团中央执行委员和宣传部长。在这一年爆发的“五卅”反帝爱国运动中，恽代英是重要的领导者之一。

　　1926年5月，恽代英受党的派遣，去黄埔军校担任政治总教官。同时，他还在毛泽东主持的广州农民运动讲习所、李富春主持的中国国民党讲习班和邓中夏主持的劳动学院等处讲课。

　　1927年大革命失败后，恽代英与李立三、邓中夏等向临时中央建议：在南昌举行武装暴动，反击反动派的进攻。临时中央常委会同意在南昌举行暴动，派周恩来赴南昌组成前敌委员会，领导起义，周恩来任书记，恽代英是委员之一。

　　1929年6月在广州举行的中共六届二中全会上，恽代英被补选为中央委员。

　　1930年春，恽代英回到上海，同李立三的“左”倾冒险主义作了坚决斗争，批评李立三的错误主张，因而被粗暴地扣上“右倾机会主义”、“调和主义”的帽子。3月，被降职到沪东担任区委书记，立三路线要他成立沪东区行动委员会，动员工人罢工，准备建立工人武装队伍，以占领上海。进而又提出了“争取一省和数省的首先胜利”的口号，并声称要在两个月内夺取上海的政权。党的干部整天鼓动工人、学生跑马路，不是举行飞行集会，就是举行游行示威。活动一次，就有一些同志被捕、牺牲。恽代英面对这一现实，内心十分痛苦，他曾动情地说过：“党的事业现在处在最困难的关头，群众在受难。”“我不能力挽狂澜，只能献身堵口。眼前，是蒋介石用血手制造的人间地狱。要摧毁这座地狱，我不入地狱，谁入地狱？我想，血是不会白流的。”“我为此献身，也是死得其所。”

　　在3月至5月担任沪东区委书记这一段时期，恽代英冒着生命危险出没于沪东区的街头和工厂，宣传群众，组织群众，同时千方百计减少群众的牺牲。沪东区的街头和工人聚居的棚户区，经常可以看到一位高高的、瘦瘦的、身穿洗得发白的蓝布长衫（有时穿破旧的短衫裤），布鞋，平头，戴着高度近视眼镜（有时故意不戴）的30多岁的年轻人。这就是沪东区委书记恽代英。

　　1930年5月6日，恽代英穿着短衣长裤，一副工人打扮，带着一包传单到杨树浦路韬朋路（今通北路）老怡和纱厂（后上海第五毛纺织厂）门前等人联系工作。突然遇上巡捕搜查行人。由于他眼睛深度近视，又没有戴眼镜，待发现巡捕时，已躲避不过了。巡捕就将他作为共产党嫌疑犯押到巡捕房，毒打逼供，恽代英坚不吐实，机智地毁坏面容，自称叫王作霖，是武昌电话局失业工人，来上海做生意。次日，恽代英被引渡关押在龙华国民党警备司令部看守所内。由于他面容变形，所以在看守所关押期内，始终未被敌人认出来。

　　1931年2月，恽代英被解往南京江东门外国民党中央军人监狱。

　　一个多月后，情况突变，顾顺章在武汉叛变，出卖了恽代英。4月29日中午，狱卒押着恽代英朝监门走去。恽代英神色坦然，昂首挺胸，高唱国际歌，高呼“打倒蒋介石！”“中国共产党万岁！”的口号，身中数弹，壮烈牺牲，时年36岁。