1913年，恽代英入湖北武昌中华大学预备班学习。1915年入中华大学中国哲学门学习。1918年大学毕业后留校任中华大学附中部主任。1919年10月加入少年中国学会。1920年与林育南创办利群书社，创办《互助》、《武汉星期评论》、《我们的》等进步刊物。1921年加入中国共产党，之后到四川，任川南师范学校教务主任等职。1923年夏调上海，任青年团中央委员兼宣传部长，创办《中国青年》，任主编，先后发表130余篇文章。同时兼任上海大学教授和国民党上海执行部宣传部秘书，负责编辑《新建设》月刊。1925年1月当选为中国共产主义青年团中央执委会委员，担任团中央宣传部主任、学生部主任。1925年5月，因日本人枪杀中国工人顾正红，中共中央决定在5月30日组织上海市民举行反帝大示威（史称“五卅”运动），任示威总指挥。1926年1月在国民党二大上当选为国民党中央执行委员，任黄埔军校政治部教官兼军校中共党团书记。1927年1月任武汉中央军事政治学校政治总教官，参与主持国民党中央军事学校工作。

    1927年4月，恽代英在中共五大上当选为中央委员，后参与领导南昌起义和广州起义，任中共中央南方局委员，中共广东省委常委、宣传部部长，广州苏维埃政府秘书长。1928年6月赴上海任中共中央宣传部秘书长，主编中央机关刊物《红旗》。1929年调任中共中央组织部秘书长。1930年2月，以中央代表的身份，到福建省委指导工作，视察闽西苏区。后调任上海沪中区、沪东区行动委员会书记。5月6日，在上海被国民党当局逮捕。1931年4月29日被国民党反动派杀害于南京。

    恽代英影响了一代进步青年，让敌人切齿痛恨，被黄埔军校右派分子攻击为“黄埔四凶”（邓演达、恽代英、张治中、高语罕）之一。在狱中，他赋诗明志：“浪迹江湖忆旧游，故人死生各千秋，已摈忧患寻常事，留得豪情作楚囚。”

    就义前，他寄语亲人：我身上没有一件值钱的东西，只有一副近视眼镜，值几个钱。我身上的磷，仅能做四盒洋火。我愿我的磷发出更多的热和光，我希望它燃烧起来，烧掉过老的中国，诞生一个新中国！