一淡水之战
孙中山指挥革命武装平定广州商团叛乱以后，广东革命政权得到进一步巩固。这时，中国北方的政局正发生着剧烈的动荡。在第二次直奉战争中，直系将领冯玉祥在革命浪潮的推动下，率部倒戈，发动“首都革命”，导致直系军阀全线溃败。北方出现了冯玉祥、段祺瑞、张作霖三派势力既妥协又争斗的局面。
冯玉祥是一个有头脑的、同情革命的军人。他与孙中山早有书信来往，并深受其影响。北京政变后，他立即电请孙中山赴京共商国是。1924年11月，孙中山发表《北上宣言》，毅然偕夫人宋庆龄乘舰离粤赴京。
孙中山北上后，盘踞在惠州的陈炯明认为反扑时机已经到来，遂自任“救粤军总司令”，于1925年1月7日发布大举进犯广州的命令。他得到英帝国主义和段祺瑞的帮助，并联络驻在广州的滇桂军阀和反动势力做内应，妄图一举成功，实现其统治广州的美梦。
孙中山到达北京后，由于积劳成疾，肝病恶化，卧床不起。北伐军谭延闽部和朱培德部出师不利，兵败江西。广州留守府群龙无首，内外交困。
面对这种严峻的形势，1925年1月15日，广州大本营决定东征，并发布《东征宣言》。2月1日，在中国共产党的推动和支持下，广州大本营发出总动员令，并作出东征陈炯明的部署。中共广东区委发表了“檄告广东工农群众，保卫革命，打倒陈炯明”的文告。此次东征的主力是黄埔军校学生军（一般称为黄埔校军）和粤军。粤军由许崇智任总司令，蒋介石任参谋长，周恩来作为黄埔军校政治部主任，随军东征，负责军中政治工作。在粤军二师任参谋长的叶剑英，于1月16日奉命从香洲返回广州，全力投入东征作战。
参加此次东征的还有滇军、桂军、湘军等部队，滇军总司令杨希闵担任联军总司令。东征部队分兵三路，滇军和桂军分别担任左翼和中翼，粤军主力张民达第二师、许济第四师和黄埔校军等部，担任右翼。叶剑英所在的第二师下辖第三旅和第四旅约8000人。粤军经过一年整训，在士气、纪律和装备、技术等方面都大为提高。尤其是第二师的战斗力较强，充任东征右翼军的开路先锋。
编入右翼军的黄埔校军两个教导团约3000人。教导团仿照苏联红军的建军原则，建立了政治工作制度。教导团的军事装备几乎都是由苏联供给的。武器精良，士气高涨，军纪严明。
当时，敌军号称7个军，10万人（实际只有6个军约五六万人）。陈炯明蛰居香港，遥控指挥。其部署是：以盘踞惠州、平山、淡水的叶举部，向宝安、东莞进攻；以盘踞潮州（潮安）、汕头的洪兆麟部，经海陆丰，西出淡水，进窥广州；以盘踞赣边及河源、五华的林虎部，向南移动，分兵向龙门、增城北面靠拢，与叶举部相呼应。同时，陈炯明还勾结江西军阀方本仁出兵，夹攻广州。敌军各部名义上由叶举任总指挥，实际上各军之间，勾心斗角，互不信赖。陈炯明见此情景，只好从香港返回惠州，直接指挥各部，迎战东征军。
战役初期，东征军的左、中翼军各怀异志，与陈炯明暗中勾结。滇军总司令杨希闵按兵不动，桂军总司令刘震寰溜走香港。唯有右翼军按原定计划出征。
作为东征右翼军先头部队的第二师，在张民达、叶剑英率领下，于1月26日从广州出发。面对兵力众多但又一盘散沙之敌，张民达和叶剑英提出了猛进、猛攻、猛追、猛扑的“四猛”作战方针，率领全师官兵英勇奋战，只几天功夫就扫清了石滩、石龙一线敌人。2月4日拂晓，与敌熊略部遭遇，将其击溃，缴枪数百支，俘敌数百人。敌人急调2000余兵力来增援，二师又将其击退，并乘胜攻克广九铁路线上的常平。这时黄埔军校教导团亦进到常平。两军会师后，力量倍增。2月10日二师进抵淡水城郊。
为了攻打淡水，叶剑英带领参谋人员对敌情进行了详细侦察。他了解到，盘踞淡水城的敌军有熊略残部及翁腾辉、林烈、孟献祥等部约三四千人，兵力不少。他还直接到淡水城郊前沿阵地勘察地形。他发现，淡水城筑有坚固的防御工事，城垣系泥土，筑成，又高又厚，有上中下三层射击孔。敌军为了防备粤军夜间攻击，在城墙高处装有照明设备。城之四周为洼地，近郊为土山，地势十分险要。
叶剑英看了地形之后，感到淡水城虽然不大，但易守难攻。面对这种情况，需要友军配合，周密部署，协力攻城，才能取胜。他与张民达师长商拟了作战方案，便赶到驻在龙岗的总司令部，报告协攻淡水城作战计划。蒋介石，周恩来、加伦等人详细地听取了他提出的攻打淡水的部署，并一起进行了商讨。
大家经过研究，确定黄埔校军由平湖、龙岗突击淡水南面；粤军自城西北、东北面进击。2月15日，二师与黄埔校军一起向淡水发起攻击。此时，敌军凭借工事猛烈还击，周恩来与各级党代表鼓励黄埔校军奋勇战斗。张民达、叶剑英身先士卒，勇猛攻城。经半日激战，东征军攻进城内，毙敌百余人，俘敌千余人，其中有敌军旅长、团长等军官10余名。苏联顾问罗加乔夫目睹革命将士作战如此英勇，高兴地对张民达、叶剑英说，我第一次看到中国的革命军队这样了不起，当年与白匪军作战的苏联红军也不过如此。
敌人并不甘心失败，当天下午，洪兆麟部2000多人从沙坑方向向淡水猛扑过来。黄埔军校教导二团团长王柏龄临阵脱逃，教导一团三营营长王俊指挥不力，连吃败仗。蒋介石惊慌不已，下令退却，自己跑到离城几公里远的破庙里隐蔽起来。这时，张民达、叶剑英仍率领第二师一部坚守在城内，因部队主力已出城追击熊略等叛军残部，城内兵力已很少，张、叶乃亲率师部警卫连等部队，以机枪、驳壳枪反击敌人。叶剑英指挥部队一面抗击敌人，一面冒着枪林弹雨，与友军联络。午后4时，敌人被打退以后，战场稍现沉寂。叶剑英亲自跑到北门向教导一团团长何应钦通报敌情，提出：左翼敌军来势凶猛，已被击溃，退却20里。但右翼方面恐不能支持，我师拟以一部增援右翼，请贵团接应。何应钦以未知右翼情况和未奉蒋校长命令为由，予以推托。
敌军又开始反扑过来，叶剑英急速返回右翼阵地指挥战斗，将敌击溃。接着，他第二次找到何应钦，说：左翼敌人确已退去，我师正追击前进，现应火速迎击右翼敌人，请贵团接应。何应钦仍犹豫不决。过了一会儿，敌情越来越严重，何应钦始同意出击右翼敌军。经过两军协力作战，才将右翼来犯之敌击溃。16日晨，敌又纠集兵力攻打淡水东门。张民达和叶剑英率部在友军配合下发起反击，迫使敌人向平山一带退却。革命军乘胜追击，大获全胜，淡水转危为安。几十年后，叶剑英回忆说：“淡水一仗打得很苦。”他和周恩来偶尔谈起淡水之战，谈起蒋介石、王柏龄的仓皇窘态，不由发笑。
二白芒花的争论
淡水大捷使东征军信心倍增，军威大振。接着，东征军又迅速攻占惠东的平山。2月22日，东征军粤军司令部在平山附近的白芒花召开军事会议，商讨下一步的行动方案。
会议首先分析了敌情。大家看到：敌军洪兆麟、叶举部虽然溃退，但其老巢海丰、汕头并未触动，河源、惠州仍在敌军之手，杨坤如部三四千人驻守惠州，随时都可能反扑。同时，林虎部仍盘踞在兴梅一带，虎视眈眈。而东征军内部左、中翼两路按兵不动，徘徊于增城、博罗之间，只有右翼的黄埔校军和粤军二师等奋力进击。但因连续战斗，部队疲惫不堪，后方联络、供给均感困难。面对这种形势，会上对下一步如何打法发生了激烈的争论。争论的焦点是是否先打惠州。一种意见主张对惠州围而不打，而以主力东进，直捣叛军老巢潮汕；另一种意见主张已经东进的部队回过头来先打惠州，然后徐图东进。
惠州位于珠江三角州东端，毗邻港澳。这个素有天险之称的名城，枕东江，凭西湖，倚山带河，三面环水，易守难攻，为历代兵家必争之地。陈炯明、杨坤如以此为据点，苦心经营。从城外到城内，他们层层筑垒，步步设防，企图长期踞守。两年前，孙中山曾亲督东路讨贼军数万之师，多次围攻，皆未得手。
会议围绕打不打惠州的问题，从早上争论到中午。两种意见针锋相对，相持不下。主张先打惠州的人认为惠州为东江支撑点，惠州一下，则东江一带可迎刃而解。相反，以张民达为代表的粤军军官，则极力反对先打惠州，提出了暂时监视、围困惠州，以主力直取潮汕的作战方案。
作为二师的参谋长，叶剑英在争论中多次陈述己见。他引用了一首形容惠州地理环境的古诗：“铁链锁孤舟，飞鹅水上浮。任凭天下乱，此地永无忧。”然后详尽地分析了惠州地势的险要。他解释说，惠州城墙既高且厚，外围还有防御工事，守城敌军兵力众多，敌军洪兆麟与叶举部约2万余人，近在咫尺，随时可能去增援。我东征军兵力不足，若先攻惠州，敌将里应外合，陷我于被动地位。要争取主动，就应该先追歼当面洪、叶之敌二直捣潮汕敌巢，然后杀个回马枪，惠州可不攻自破。许济、莫雄等粤军军官相继发言，表示赞同。
这时，坐在许崇智身边的蒋介石，摆出校长和参谋长的架势说：若要攻克潮汕，必须先打惠州，若不先打惠州，惠州之敌必倾巢而出，击我之背，陷我于首尾应敌的境地；我军先打惠州，就可以除去东征后顾之忧。蒋介石摆出一大套理由，强调攻下惠州有如何重大的战略价值，实际上是想要二师等队伍去打惠州，老隆，自己利用海上兵船运输的方便，去打海陆丰，先占汕头。
张民达和叶剑英看穿了蒋介石的用心。张民达一向瞧不起蒋介石，此刻听了蒋的“训诫”，拍着桌子反驳对方，力主不打惠州。
会议气氛十分紧张。
总司令许崇智听了双方的争论和苏联顾问加伦的意见，考虑到左、中翼滇桂军虽挂“免战牌”，惠州仍处在滇桂军围困监视状态。最后决定右翼军集中兵力，进攻当面之敌，举兵东下，直指海丰、潮汕。
在这场争论中，由于张民达、叶剑英等坚决主张不先打惠州，总司令最后作了决定，蒋介石也没有办法，只好同意先不打惠州。
作战方针已定，会议转而讨论如何歼敌的具体计划。确定由张民达率领二师、四师主攻三多祝洪兆麟部，向潮汕进军；由蒋介石率领黄埔校军绕过三多祝，插向海丰，袭击叶举残部。
三进军潮梅
白芒花会议后，张民达、叶剑英率领全师官兵，艰苦奋战，猛追猛攻。2月26日占领了洪兆麟的指挥部，缴获山炮3门及许多枪支弹药，洪军全线瓦解，残部溃退海边，乘船逃跑。张、叶率二师继续向陈炯明老巢海陆丰进击。在当地共产党组织的农民自卫军的积极配合下，乘敌喘息未定，迅速攻克了陈炯明的出生地海丰县城。
海丰是陈炯明经营多年的老窝。他从民国初年当上广东都督，特别是黎元洪以总统名义授他“定威将军”的封号以后，便在海丰县城南修建了一座十分气派的“将军府”。27日，二师入城后，师部进驻陈逆“将军府”。第二天拂晓，奉命迂回海陆丰的蒋介石才率部赶到“将军府”。他见到二师官兵进军如此之快，也不得不表示佩服，连声说道：你们真是神速！
二师攻克海陆丰之后，乘胜猛追残敌，配合黄埔校军，次第收复惠来、揭阳、潮阳，于三月初抵达汕头。洪兆麟部败军，一部经饶平入福建，另一部逃入梅县境内。叶举和洪兆麟只身逃到香港和上海。张民达、叶剑英率部连续作战，占领梅县，歼敌600余人，叶剑英被任命为梅县县长。
对于二师攻克梅县的详情，1925年3月31日《申报》有如下报道：“驻梅县林部之游击队张鸣翔、黄伟两部，共约千余人。19日闻五华、兴宁被围，向县商会勒得二千元，率部开往平远、蕉岭，退入赣境。县长李吐麟逃。20日，李云复残兵，由丰／顷马头退回长沙圩，向梅县商会勒借二万元，商会无以应付。21日许济部队抵梅口。许（崇智）委出叶宜伟（剑英）为县长，梅江上游，遂告肃清。”
二师部队占领梅县县城后，担任县长的叶剑英仍忙于军务，与张民达率部继续向北追击林虎残部，在大柘附近同敌殿后部队李易标和刘志陆两部相遇。敌兵力虽多，但已成惊弓之鸟，一触即溃。李易标的一个独立团全部被歼。张，叶率部乘胜追击，直至蕉岭。敌军残部逃离广东，窜入闽、赣两省。后来，困守惠州城的杨坤如部，经过廖仲恺派人策反，见大势已去，遂自动献城。果不出张民达、叶剑英当初所料，惠州不战而下。
这次东征，以共产党员为骨干的黄埔军校教导团和建国粤军二师及一、四师等革命队伍，士气高涨，锐不可当。当时的报刊有这样的记载；“二师历经石龙、新墟、淡水、增光、埔心、海丰直抵汕头，追击黄岗、饶平、潮州、昭隍、梅县、蕉岭诸敌，奋励扑进，所向披靡。”叶剑英第一次与黄埔校军并肩作战，感到大多数学生兵打仗勇敢，纪律也好，心中暗暗高兴。他常向身边的人夸奖说：“我亲眼看到学生军作战指挥很有条理，战术上也灵活机动，觉得黄埔军校没有白办，训练是很有成绩的。”
在中国共产党的组织领导下，东江及潮梅一带的工农运动，蓬勃发展，群众纷纷起来支援东征军，不到两个月时间就打垮了兵力众多的陈炯明叛军，这使叶剑英进一步看到共产党和民众的力量，他的思想向共产党进一步靠拢了。叶剑英在这次东征中，也显示了出众的军事指挥才能。张民达很尊重叶剑英，常常当着二师军官的面夸奖他的参谋长思想新颖，才智过人，指挥有术，并且告诉部队，参谋长可以代替他指挥。他还严肃地对部下说：“谁反对参谋长就是反对我，拥护他就是拥护我。”张、叶这两个梅县出身的青年将领在战斗中结下了生死之交。
四梅县县长
肃清梅县境内的敌军残部以后，叶剑英把主要精力转到了全县的政务方面。
1925年3月25日，广州留守府向东征前线各军通报了孙中山3月12日在北京逝世的消息。叶剑英在梅县组织军民举办“孙中山先生追悼周”。30日在东较场召开各界民众追悼孙先生大会。叶剑英亲读祭文，缅怀孙中山一生革命的丰功伟绩，号召全体军民继承中山先生遗志，彻底消灭陈炯明叛军，把东征和国民革命进行到底。
叶剑英做了县长以后，亲到东山中学、丙镇中学（即丙杜中学）和学艺中学，宣讲革命形势，传播革命思想。他把孙中山的遗嘱和致苏联遗书念给大家听，还发表“关于苏联的革命和经济政策”等专题演讲，介绍苏联革命经验，勉励同学们关心革命大业，发愤读书，为革命为人民献身。梅县的青年学生们到处张贴革命标语，进行街头宣传、《装表演、提灯游行等活动，掀起了反帝、反封建的新浪潮。