全师共5000余人，由卢德铭任总指挥，余洒度任师长，下辖3个团：
第1团，位于修水，由原国民革命军第二方面军总指挥部警卫团、平江工农义勇队和湖北省崇阳、通城两县农民自卫军组成；
第2团，位于安源，由安源工人纠察队、安源矿警队和安福、永新、莲花、萍乡、醴陵等县部分农民自卫军组成；
第3团，位于铜鼓，由浏阳工农义勇队和警卫团、平江工农义勇队各一部组成。起义的行动部署是：
首先，在各县农民起义的配合下，第1团攻取平江，第2团攻取萍乡、醴陵，第3团攻取浏阳；
尔后，各团齐向长沙推进，在各县农民武装起义和长沙工人武装起义的配合下夺取长沙。
9月9日，根据中共湖南省委的部署，长沙的铁路工人60余人，开始分头破坏长沙至岳阳和长沙至株洲段的铁路，一度中断了敌方的铁路运输。
11日，工农革命军第1师按照预定计划举行起义。
其第1团由修水、渣津出发，经龙门向长寿街推进。
当该团主力进至金坪时，突然遭到起义前夕收编的贵州军阀王天培残部邱国轩团从侧后的袭击，部队被打散，损失人枪200余。
后经收容，改向平江、浏阳两县边界转移，准备同第3团靠拢。
第3团在毛泽东直接指挥下由铜鼓出发，当天下午攻占浏阳的白沙，12日又攻克东门市，各歼敌一部。
14日，光头党军约两个营分路向东门市反扑，第3团奋勇抗击数小时后向上坪转移。
第2团由安源出发，进攻萍乡未克，12日转兵攻占萍乡以西之老关，并随即继续西进，在起义农民配合下攻占醴陵县城，击溃守军约1个营，缴获枪数十支，救出被关押的共产党人和革命群众300余人，并成立了县革命委员会、总工会和农民协会等组织。
14日，长沙国民党军约两个营，在萍乡等地的国民党军策应下，向醴陵反扑。
第2团当即转兵向北，于15日袭占浏阳县城，但因疏于戒备，17日遭到醴陵追来之国民党军的突然袭击，损失大部。
在上述各路起义武装进攻受挫的情况下，毛泽东于17日命令各团向浏阳城东南之文家市集中。
在工农革命军分路进攻期间，平江、浏阳、醴陵、株洲、安源等地的工农群众，在各地共产党组织的领导下，都举行了不同规模的武装起义。
起义的农民和工人，手持梭镖、大刀和为数很少的长短枪，英勇地袭击挨户团，攻打团防局，打击土豪劣绅。