早在1927年7月，驻渭南的国民联军田金凯部奉命搜捕共产党人，查封解散县农民协会和学生联合会等革命群众组织。一时，白色恐怖笼罩县城。11月，国民党右派改组了国民党渭南县党部，委派地方反动绅士王武轩、薛明璋、田宝丰等7人为筹委。共产党人为取得合法身份开展了斗争，在中共渭南县委的领导下，经过竞选，选出共产党员王志清（文中）、冯翼生，青年团员郭璧，民主人士李光如、刘英锐为国民党县党部执行委员。不久，反动士绅纠合教育局长王述道，解聘了乐育小学教师共产党员刘廷献、刘克俭、李彦武等人，并解散了乐育小学。
为了打击反动士绅，中共渭南县委派党员李维屏、李延寿（锦锋）等回西里（今双王乡东部），动员群众，以里社官产名义为由，索要乐育小学所占据的校舍，筹办宣化小学。
1928年春天，乐育、宣化两校同时开学，农会会员子弟纷纷进入宣化小学，而到乐育小学上学的学生则寥寥无几。中心区区长兼乐育小学董事景行之恼羞成怒，就在2月28日纠集南刘、东赵村的地痞李万春等人，假借乐育小学“五社”产权名义闯进宣化小学，强迫教员共产党员李延寿在院内绒花树下集合学生，宣布解散学校。景行之指着李延寿大叫“把狗日的轰出去”。李延寿趁着混乱溜出学校，向县委书记肖明汇报了情况。肖明当即指示李延寿通知李维屏回家，组织农民协会反击，并答应第二天组织各地力量支援。当晚，县委在渭南第一高等小学（今东关小学）召开党团负责人会议，作了研究和布置。
2月29日黎明，渭南县中学、第一高等小学全体师生数百人，手执劈柴跑步前进，包围了乐育小学，打死董事刘铭初，打伤校长田保丰，吓得教员王武轩跳到校外的水井里。这时，田金凯率领骑兵赶来镇压，学生四散躲避；县长又带着军警包围了渭南县立中学，校长王志清、教员冀月亭（中共党员）被捕。接着渭南县立中学、渭阳中学、赤水职业学校、第一高等小学等学校都被查封，40多名党、团员被捕，县委机关也紧急转移到河川王埝村。这时，中共陕西省委就及时作出决定，首先在渭华地区发动起义。为了加强领导，还成立了中共陕东特派委员会，并任命刘继曾为书记。起义工作在紧锣密鼓地进行之中。
当时的西北地区正是民贫地瘠、灾荒不断。1928年陕西、甘肃两省就遭遇了空前严重的干旱，赤地千里、颗粒无收。到了1929年春，旱情持续，百姓苦不堪言。但是，执政当局对民生的疾苦不以为意，为富不仁的绅粮大户囤积居奇，每斗小麦、小米的售价居然高达15块银元。天灾人祸加剧了陕甘地区群众的反抗情绪，这也为当时的武装起义提供了必要的群众基础。
1928年4月6日，中共陕东特委根据省委关于渭华暴动《行动大纲》，具体制定了渭华起义计划。与此同时，陕西省委又转发了1927年冬中共中央致朱德同志的信，强调革命军队一定要脱离军阀部队，作农民暴动的“副力”，并指示许权中旅迅速扩大力量，以配合渭华农民起义。
就在起义前夕的关键时刻，西北军阀李虎臣又乘冯玉祥主力离开陕西，参加军阀混战之机，发动了“反冯战争”，企图独霸陕西，刘志丹等人也随着许权中旅开到了前线，参加这场军阀混战。这时，中共陕西省委认为，军阀混战正好为渭华起义提供了有利条件，决定立即举行渭华起义。省委指示许权中旅迅速开往渭（南）华（县），配合农民起义，建立革命根据地。
这时，李虎臣部除了以大部分兵力围攻西安外，还调驻商洛地区的兵力进攻潼关。许权中旅接到中共陕西省委指示后，在刘志丹等人率领下，立即从“反冯战争”前线撤出，开赴潼关南源宣布起义，并向高塘镇挺进。
1928年5月10日深夜，唐澍、刘志丹等人率领许权中旅大部撤离潼关，开赴华县高塘镇。部队到达华县瓜坡镇时，正式宣布武装起义，于是，震动全国的“渭华起义”终于爆发了，“西北工农革命军”和“西北工农革命军事委员会”也由此脱颖而出。
5月11日，刘志丹、唐澍率起义部队奔赴高塘镇，与渭华原上举行起义的农民赤卫队胜利会师，在高塘镇举行了盛况空前的军民联欢大会，热烈庆祝“渭华起义”成功。大会宣布许权中旅改编为“西北工农革命军”，并宣布成立“西北工农革命军事委员会”。陕东高原上的第一支工农武装和第一个工农革命政权胜利诞生了。刘志丹在大会上发表讲话，用最通俗的语言，说明了社会上贫富不均的原因，他明确地告诉人民群众，老百姓要想不受穷，就只有起来跟着共产党闹革命。他的话语虽然不多，但铿锵有力，掷地有声。当天参加大会的一万多名军民，听了刘志丹的讲话，无不欢欣鼓舞，欢呼声、口号声响彻云霄。
在这次大会上，还宣布了刘志丹任西北工农革命军军事委员会主席，唐澍任西北工农革命军总司令，刘继曾任政治委员（开创了在人民军队设立政治委员的先河），王泰吉任参谋长，许权中任军事顾问兼骑兵队队长，谢子长任军事委员会委员兼西北工农革命军第二大队队长。这支工农革命军近千人，下设四个大队、一个赤卫队和一个骑兵分队。
从此，刘志丹就领导和指挥着这支西北工农革命军和陕东特委赤卫大队，大力帮助农民群众开展反对地主豪绅的斗争，进一步巩固和发展渭华起义的革命成果，革命形势得到迅猛发展。大军所到之处，革命队伍不断壮大。在短短一个月的时间内，东起少华山，西至临潼县，南靠秦岭，北到西（安）潼（关）公路，200多平方公里地区的反动政权基本被摧毁。打土豪，分财物，建立苏维埃政权的革命运动搞得热火朝天。被压迫被剥削的陕东人民群众挺起了腰杆，扬眉吐气，真是开天辟地第一回啊！这时，农民群众不由得热情地唱起了“信天游”：
不爱银子不爱财，
光爱工农苏维埃；
不爱金子不爱钱，
光爱人民新政权。
渭华地处豫陕交通要道，历来是兵家必争之地。共产党领导革命军民在这里成功地发动了起义，使国民党当局大为惊恐。因此，从1928年6月上旬开始，冯玉祥部就先后向这里发动了三次大规模的军事进攻，企图将革命的武装和人民的政权扼杀在摇篮里。但是在刘志丹等同志的领导指挥下，起义军民团结奋战，英勇无畏，胜利地粉碎了敌人的第一和第二次进攻。
刘志丹善于抓紧时机，结合实际对部队进行政治教育和鼓动。第一次反击胜利之后，他把赤卫队的战士干部集中起来，坐在司令部门前的地坪上，风趣地对大家讲起了《水浒传》上的李逵救母、力杀四虎的故事。这时，唐澍同志就插话说：“我们工农革命军中也有一个‘李逵’，他就是我们陕东赤卫大队长薛自爽同志。”
刘志丹接上说：“对！薛自爽就是我们工农革命军中的‘李逵’，他回家探亲，被渭南县保安团包围了，他沉着勇敢地背着母亲冲出敌人包围，母亲因负伤过重牺牲了，他很快回到赤卫队，英勇指挥作战。我们工农革命者都要像薛自爽那样，热爱自己的母亲，热爱人民，热爱我们的革命事业，紧紧地团结起来，勇敢战斗，不愁敌人打不倒！”
刘志丹的讲话使指战员受到了极大教育和鼓舞。
刘志丹最可贵之处就是头脑冷静，胜不骄败不馁。在打退了敌人的第二次进攻后，他立即召开了军委会议，分析了敌我形势，作出了正确决策。他说：“我们虽然已取得两次胜利，但仍处于敌军四面包围之中，敌军数十倍于我，加之这时冯、李言和，冯玉祥一定会回师陕西，大军压境。我们如与敌人硬拼下去，势必粮尽弹绝，全军覆灭。我们应该立即作好转移到陕北的准备，到那里建立革命根据地。”他还说：“如果情况紧急，可向秦岭以南撤退，再谋新图。”
后来形势的发展正如刘志丹所预料的那样。1928年6月19日，当时任国民党陕西省主席的宋哲元又调集了孙连仲等三个师的兵力，配以骑兵、炮兵，由宋哲元亲自指挥，分左、中、右三路疯狂扑来，向起义中心——高塘镇发动第三次围攻，使西北工农革命军撤向陕北的路线被敌军切断了。
面对如此严峻的形势，刘志丹、唐澍和许权中等人当机立断，立即分别指挥部队奋勇抗击数十倍于我之敌，战斗异常激烈。血战竟日后，刘志丹下令部队向秦岭以南撤退，相机而动。与此同时，在唐澍的指挥下，五六百名手持长枪、锄头的农民，英勇地击退了自赤水西川进犯的敌人。西北工农革命军在完成阻击任务后，于6月22日相继撤退到洛南保安县的两岔河。但立足未稳，又遭李虎臣部五个旅的兵力的包围。在战斗中唐澍、廉益民、吴浩然、李大德、赵雅生、薛自爽等同志壮烈牺牲。刘志丹、谢子长率3大队奋力冲出重围。
由于宋哲元围攻的兵力过强，西北工农革命军决定继续向南山撤退，以保存力量。为了阻击敌人，刘志丹率部在高塘镇附近骆驼渠的半坡上，和宋哲元指挥的中路军一个师展开了激战。骆驼渠是西北工农革命军司令部的前沿阵地，宋部用重炮连续轰击，战斗十分惨烈。面对数倍于己之敌，刘志丹镇定自若，一面指挥革命军英勇阻击，一面掩护司令部和伤员迅速撤退，多次击退敌人的进攻，形成对峙局面。
最后，刘志丹等同志被迫率领部队，转移到蓝田县境内。此时，西北工农革命军队伍只剩下不到二百余人。
1928年7月初，根据中共陕西省委指示，中共陕东特委在蓝田县张家坪的张家庙召开军事会议，与会者有许权中、杨晓初、谢子长、赵葆华、雷天祥等同志。在大会上，刘志丹认真地总结了渭华起义失败的原因。他严肃地指出，这次起义失败的根本原因，就是在决策上犯了“左”的错误，具体表现有以下几点：一是光杆斗争，二是军事冒险，三是脱离群众，四是烧杀政策。在大会上，刘志丹同志果断地作出决定：暂时收起红旗，已公开身份的党员先离开部队，剩下的武装人员仍然由许权中率领，回到许权中旅开展统一战线工作，设法保存党领导的这支革命武装力量。
会后，刘志丹和谢子长等人去陕西省委，汇报这次起义的经过和失败的原因，暂时离开了部队。
许权中接受命令后，又率部回到了李虎臣部。这时，他的部队又接受了改编，与由陕西省蓝田县委控制的、由共产党员尹耕辛领导的民团合编为李虎臣所属的刘文伯3师9旅，许权中仍任旅长。可是，当这支部队行进到河南省邓县进行革命活动时，又被当地的地主武装“红枪会”的两万余人包围，最终因寡不敌众而失败了，许权中本人也在战斗中负伤。部队失败后，许权中就到上海向党中央汇报渭华起义的情况，并留在上海养伤。
历时两个月的渭华暴动就这样失败了，但是，这次暴动却在西北地区乃至全国造成了一定的革命声势，震撼了国民党反动派的统治，沉重地打击了国民党反动势力的嚣张气焰，极大地鼓舞了人民革命斗争，从而扩大和加深了党在群众中的影响，在西北大地上播下了革命火种，并且培养和锻炼了一批革命骨干，为刘志丹、谢子长等人后来在陕甘边、陕北领导武装斗争，创立革命根据地提供了宝贵的经验教训。
渭华起义失败后，刘志丹等同志仍坚持革命斗争，将星星之火燃遍西北大地，终于在党的领导下成功地创建了西北工农红军和南梁革命根据地。