时任国民党中央候补执行委员的毛泽东，负责国民党上海执行部工作，并负责黄埔军校在上海地区(长江流域及其以北各省)考生复试工作。蒋先云通过初试、复试后，到达广州参加总考试。总考试包括国文、数学、历史、地理等科目，在1200余名考生中，蒋先云名列第一。
令人惊叹的是，从入学开始一直到毕业考试，蒋先云囊括了所有科目成绩的第一名，且与陈赓、贺衷寒并称“黄埔三杰”。廖仲恺惊叹他是“军校中最可造就的人才！”据周恩来回忆，蒋介石也把蒋先云视为自己最得意的学生。蒋先云也因之而成为了唯一获得毛泽东与蒋介石共同赏识的学子。
当时按照国共两党合作的决策，在军校里要求师生们一律参加国民党，由于蒋先云进校前已经参加了共产党，也遵照学校的决定参加国民党，成为跨党的党员，由此他成为了国共两党都倚重的骄子，师生敬重的宠儿，一面扬威军校内外的旗帜。蒋介石曾声言：“将来革命成功后解甲归田，黄埔军校这些龙虎之士只有蒋先云才能指挥。”
年初，蒋先云毕业留校，担任校长蒋介石的秘书。2月，“小蒋”随“老蒋”参加第一次东征，两次负伤；6月在广州平定“杨刘”叛乱中，只身带领一个连冲进市中心，占领了滇军总指挥部，立下奇功；8月又参加第二次东征，已担任第1军3师7团党代表的他在三次负伤的情况下，亲率敢死队一举攻占了“历史上从未被攻克过”的惠州城。
蒋先云虽深得蒋介石的钟爱和青睐，并被迅速提拔，但他却信仰笃定、刚正不阿，1926年“中山舰事件”发生后，蒋介石以“中将教育长”的职务诱使他脱离共产党，具有双重党员身份的蒋先云，却第一个公开声明脱离了国民党。
7月北伐战争开始后，蒋先云任北伐军总司令部机要秘书，“北伐文告，多出其手”，旋任补充第五团团长，授陆军少将军衔，转战粤、湘、赣、鄂。蒋介石数次派人力邀蒋先云，许以第1军第1师师长之职，前提是“必须发表退出共产党的声明”。蒋先云不为所动，拂袖而去，
年底蒋先云毅然离开蒋介石前往武汉，担任湖北全省总工会工人纠察队总队长。“四一二”政变发生后，武汉各界成立“反蒋委员会”，公推蒋先云为主席，在武昌阅马场举行声势浩大的三十万余人“讨蒋大会”，通过《反蒋宣传大纲》、《告(黄埔军校)各期全体同学书》等文告，出版《讨蒋特刊》，高呼：“昔日校长，今日校贼！”“蒋贼不除，世无天日！”蒋先云发表了慷慨激昂的讨蒋演说，表明与蒋介石彻底决裂的坚定立场。
蒋先云满怀一腔热血和革命情怀，投入到第二次北伐，并被任命为第11军26师77团团长兼党代表。5月28日率部在河南临颍与奉系军伐作战时，身先士卒，不幸中弹，壮烈牺牲！
在武昌中央军事政治学校操场，中共中央为蒋先云烈士举行追悼大会。武汉国民政府要员，国民革命军高级将领以及各界人士6万余人参加追悼会，周恩来主持追悼会并发表沉痛讲话，恽代英致悼词，罗章龙宣读悼亡诗：“东南北战斗犹艰，战士升腾武胜关。千古悲风临颖路，中原忍见将星残”……中共中央刊物《向导》198期发表《悼蒋先云同志》一文；国民革命政府追赠其为中将军衔。
蒋先云在黄埔军校时的同期同学——中国人民解放军元帅徐向前在其回忆录里，称“蒋先云是我的良师益友，他斗争坚决，作战勇敢，头脑敏捷，堪为青年军人的模范”，评价不可谓不高。
