1926年冬，济南掀起了一场声势浩大的学生运动。这场运动遭了反动军阀张宗昌的震压。为了投奔革命，朱道南等人由青岛转道上海再去武汉。到达武汉后，朱道南等先后考取了武汉中央军事政治学校。1927年2月又考入湖南长沙黄埔第三分校。1927年3月，朱道南在三分校光荣地加入了中国共产党。
1927年5月21日，国民革命军等三十五军三十三团团长许克祥发动了反革命政变（即马日事变），朱道南和杨荣林、谢拙民等十几名进步同学，与反动军队展开了战斗，由于敌众我寡，朱道南等失败脱险，最后撤回武汉。返回武汉后，朱道南向中央军事政治学校负责人恽代英同志汇报了“马日事变”的详细情况，并经恽代英批准返回中央军事学校。1927年7月，武汉中央军校的学生被编入由叶剑英同志任总参谋长的第二方面军军官教导团。同年11月，朱道南等在叶剑英的率领下到达广州，队伍已发展到3000多人。这时，粤桂战争暴发，张发奎盘踞在广州的粤军主力到肇庆和梧州一带作战，广州市内兵力空虚。基于此，中共中央决定趁机在广州举行武装起义。接到命令后，经过秘密部署，12月11日凌晨，共产党人张太雷、叶挺、周文雍、叶剑英领导国民革命军第四军教导团、警卫团以及工人赤卫队等联合举行武装起义，这就是著名的广州起义。
在广州起义中，朱道南和战友们积极勇敢地参加战斗。起义先是取得了胜利，但三天后，由于遭到国民党粤系军阀张发奎部的疯狂反扑，张太雷和许多指战员英勇牺牲，广州起义以失败而告终。
对于广州起义的情形，朱道南在回忆录中这样记述：地上到处都是死尸，其中有敌人、有贫民和工人，也有我们的同志……离十字街口15米左右，有一些用木板砖头等堆起来的简单工事，工事里躺着教导团一些女同学的尸体。有几个是被手榴弹炸死的，有的是和敌人拼刺刀拼死的；也有的是被敌人糟蹋后用刺刀戳死的。我们在一个弄口，突然看到了小妮儿刘辉（与朱道南一道由济南来广州的同学）的尸体。她的身上有十几处伤口，在小手指上套着一个带线的小铜环，在她的四周躺着五六个已死的敌人。显然，她是在要被敌人俘虏时，拉响了手榴弹和敌人同归于尽的……死了，刘辉死了！我颤动的双手，在上衣袋里掏了半天，摸出她交给我（寄给她妈妈）的信：“当革命开出鲜艳的花朵后，你们可以骄傲地说：‘我的小辉儿也用鲜血灌溉了这株鲜花’”。……
广州起义失败后，朱道南与幸存的同学追赶部队，被编入中国工农红军第四师。朱道南任该师第十团排长。红四师成为当时活跃在海陆丰地区重要红色力量，维护和促进了海陆丰地区苏维埃政权的存在和发展。1928年初，国民党出动两个军的兵力“围剿”海陆丰，在敌我力量悬殊的情况下，红四师奋勇拼杀，打退了敌人一次又一次的进攻。最后部队被打散，只好化整为零，分散打游击。朱道南所在的连队116人只剩下他一个，他弹尽粮绝，又身患疟疾，最后被搜山的敌军冲散，在山林里过了半年多的野人般生活。1928年秋，朱道南被民团抓住，关进监狱。由于没有暴露身份，最后竟被意外释放。1932年夏天，与党组织失去联系、贫病交加的朱道南回到了家乡──山东峄县。
朱道南回来了。这在峄县可是个大新闻，因为峄县一带的社会名流对朱道南这样一个人物早就耳熟能详。带头闹学潮的是他，上黄埔军校的是他，参加广州起义的也是他。上述三点就足以使朱道南成为了鲁南地区的“传奇式”人物。
