1925年9月，回国任国民革命军第四军（粤军）参谋处处长（一说：12师36团团长），旋即参加讨伐军阀陈炯明的第二次东征战役。不久奉命转往肇庆，参与组建以共产党员为骨干的第四军独立团，任团长。随第四军12师师长张发奎参加湖北汀泗桥和贺胜桥等战役，获“北伐名将”之美誉，第四军亦有“铁军”之称，北伐军占领武汉后，部队大规模扩编，升任第十一军第二十四师师长。
1926年5月，率部北伐，担任先遣队，从肇庆、新会出发，向湖南前线挺进，讨伐吴佩孚。6月5日，独立团经过
叶挺
两天的战斗，击溃投靠吴佩孚的赣、粤部队4个团，攻占湖南攸县城，北伐军进入湖北通城县，当地有名的革命志士吴国珍等热血青年毅然投奔北伐军第4军叶挺独立团，参与攻占湖北咸宁汀泗桥。[
汀泗桥战役中正面部队进攻受阻后，他率部翻越大山出其不意抚敌侧背，大败守敌，并乘胜追击20余公里，夺取咸宁县城。继又率部参加进攻吴佩孚亲率重兵据守的贺胜桥，先以团主力突破敌军桃林铺防线，揳入其防御纵深，再以预备队相机投入，将反扑的优势敌人击退。在所部三面受敌的情况下，严令部队集中兵力支援主攻方向，接连突破印斗山、铁路桥等敌军核心阵地，占领了贺胜桥。[5] 随后，独立团连克桃林铺、印斗山等地，率部围困武昌。叶挺因此被誉为“北伐名将”，所隶属之第四军也被称为“铁军”，此时，第四军军长为张发奎。
1927年1月，国民政府从广州迁到武汉办公，国民革命军进行了扩编或改编，叶挺被任命为第二十五师副师长，第十一军第二十四师师长，兼任第十一军副军长。
1927年5月，夏斗寅叛变，袭击武昌。叶挺率部奋勇作战，打垮夏斗寅。
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