按罗易的观点，他本来想在五大选举时，调整陈独秀。早在1927年4月18日，中共“五大”召开前，罗易拍电报给共产国际执委会，第一次点名批评陈独秀：“陈独秀在一天前还说，不向北扩展革命就不能发展，他未同中央委员会和共产国际代表团商量就同意改变计划。中央委员会也毫无抵制地就同意了。这种情况证明，共产党已经丧失了政治独立性。它完全是国民党的附庸。”
隔日，罗易和多里奥给共产国际执委会政治书记处拍电报，直接提出调离陈独秀的工作：“党的领导状况不佳。在陈独秀来这里之前，中央委员会的多数委员主张立即召开代表大会，以便建立集体领导，并定在25日召开。陈独秀到来后，借口省里的工作需要，要将代表大会无限期地推迟……应在代表大会后立即将陈独秀作为党的代表召到莫斯科。”
但维经斯基不主张调整陈独秀，他在5月3日大会发言时，提出应该有工作上的肯定。他说：“在大会辩论期间，我们党的成就谈的很少。我希望陈独秀同志在闭幕词中谈谈成就……最后我想说，在代表大会以前，党就有一种不只是由政治原因引起的病症，不是存在一个中心，而是两个中心。不久这些原因就会消除。”此外，苏联驻华代表N·那桑诺夫、N·福金、A·阿尔勃雷希脱3月中旬给苏共中央去信称，“老头子”享有巨大的威望，能够继续成为党的领袖之一。
罗易见不能够调整陈独秀，改口说：“中国的劳动群众是英勇的斗争，因此，中国不会有孟塞维克主义。”但他主张增加中央委员会的新的力量，选举中央委员时增加人数。结果陈独秀、蔡和森、瞿秋白、周恩来、刘少奇、李立三、张国焘、李维汉、苏兆征、张太雷、阮萧仙、任弼时、陈延年、罗亦农、陈乔年、贺昌、向忠发、彭湃、项英、彭公达、赵世炎、恽代英、谭平山、彭述之、罗章龙等三十一人当选。此外，选举候补中央委员毛泽东等十一人。政治局委员是陈独秀、蔡和森、周恩来、李立三、李维汉、瞿秋白、谭平山、张国焘、苏兆征九人。彭述之落选，政治局常委为陈独秀、李维汉、张国焘，周恩来为秘书长。
这是中国共产党成立后人数最多的一届中央委员会。陈延年、赵世炎、周恩来没有出席会议，他们是在缺席的情况下，被选举为中共中央委员。陈独秀和陈延年、陈乔年同时进入中央委员，父子三人同时被选进同一届中央委员会，这是中共中央历史上的第一次，到目前无止，也是唯一的一次。
恽代英在中共五大上选为中委员。许德珩回忆时说：
我到武汉时，正值中国共产党第五次全国代大会在武汉召开。一天下午代英等老友约我到汉口普海饭馆吃饭，由陈昌浩同志用马车来接我。我那一天见到了多熟人。陈独秀看见我，指着说：‘还是老样子，没有变！’此次聚会共有四桌人，我与陈独秀、蔡和森、恽代英、张国焘坐在一桌。蔡和森同志问我准备在什么地方工作，代英马上接着说：“已经安排好了，在我这里（指武汉中央军事政治学校）”。陈独秀与蔡和森同时说：“好！好！”席间，故友相聚，谈甚欢。
毛泽东在大会上发言批评了中央的错误，他在大会前和彭湃、方志敏等同志准备了关于农民问题提案，但没有同意在大会上交流。罗易和多里奥1927年5月9日给斯大林拍电报：“在土地问题上，在共产党人当中有走得太远的倾向，在代表大会上经我们的努力制止了。”他们是指毛泽东、李维汉等人。毛泽东关于土地问题的意见，影响到他进入中央委员会。
中共五大《决议》说：中国革命的前途是“非资本主义的发展”；“取得大地主所占据的土地，实现‘耕者有其田’的口号”；“必须建立在无产阶级领导之下的工农小资产阶级的民主独裁政权”；“目前国民运动实继续高涨”。
几乎同时，布哈林5月在共产国际八大上，激烈地批评中国共产党不执行共产国际关于土地革命的指示：“我们中国同志，做了很多的错误，而且错得非常之厉害，如果要将这些错误逐一讨论，则可以而且必须说：毫无疑义的，为发展乡村与城市里群众运动所应该做到的事情，还未完全做到，毫无疑义的，一部分的共产党的领导者，不管共产国际一切训令，有时且阻碍了土地革命。”